EP0515008A2 - Aus Titan bestehender Anodenkorb mit zugehöriger Aufhängung zum Einsatz in galvanischen oder dergleichen Anlagen - Google Patents

Aus Titan bestehender Anodenkorb mit zugehöriger Aufhängung zum Einsatz in galvanischen oder dergleichen Anlagen Download PDF

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EP0515008A2
EP0515008A2 EP92250116A EP92250116A EP0515008A2 EP 0515008 A2 EP0515008 A2 EP 0515008A2 EP 92250116 A EP92250116 A EP 92250116A EP 92250116 A EP92250116 A EP 92250116A EP 0515008 A2 EP0515008 A2 EP 0515008A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
suspension
titanium
anode
suspension according
friction welding
Prior art date
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Ceased
Application number
EP92250116A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0515008A3 (en
Inventor
Kurt Astor
Thomas Kosikowski
Reinhard Schneider
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Atotech Deutschland GmbH and Co KG
Original Assignee
Atotech Deutschland GmbH and Co KG
Schering AG
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Publication date
Application filed by Atotech Deutschland GmbH and Co KG, Schering AG filed Critical Atotech Deutschland GmbH and Co KG
Publication of EP0515008A2 publication Critical patent/EP0515008A2/de
Publication of EP0515008A3 publication Critical patent/EP0515008A3/de
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D17/00—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells for electrolytic coating
    • C25D17/06—Suspending or supporting devices for articles to be coated

Definitions

  • the invention relates to a suspension for an anodically (or optionally cathodically) connected anode basket, wherein the electrolytically deposited metal is inserted in pieces into the basket, or for an insoluble anode made of titanium, or for a titanium holder for a soluble one
  • Anode the three possible uses of the invention mentioned above are hereinafter only called “anode arrangement" for the sake of simplicity
  • the electrically conductive suspension of the anode arrangement for attachment to a support and Power supply rail is formed (preamble of claim 1).
  • galvanization processes are envisaged in which the fragmented anode material, for example copper, is inserted into an anode basket.
  • the denomination is preferably spherical, e.g. 45 mm diameter balls.
  • the use of such anode metal pieces has the advantage that it is completely refurbished during electroplating, i.e. onto which cathodic goods are applied and the anode area required for a controlled electroplating operation can be kept constant by simply refilling the corresponding quantities of stuck anode metal.
  • Soluble anodes in the form of rods or plates with a holder made of titanium are also known.
  • Insoluble titanium anodes are also known, which may be provided with a thin platinum coating.
  • the invention also relates to the object and the solution.
  • electrolytic ancestors are also known in which the material to be treated is anodically connected and the insoluble counterelectrode is connected cathodically, for example in the anodic oxidation of aluminum. This is also covered by the invention.
  • titanium is resistant to the aggressive components of the electrolysis bath and can also be provided in a simple and economical manner with the openings for the passage of the dissolved, anodic metal ions between the anode basket and Work space of the bathroom are required.
  • the object or problem of the invention is to improve a suspension according to the preamble of claim 1 in such a way that on the one hand the advantageous properties of titanium explained are retained, but on the other hand it is ensured that the current transfer between the support and power supply rail and the suspension is not affected by oxidation.
  • the solution to this task or problem is first seen, starting from the above-mentioned preamble of claim 1, that the suspension consists of two parts connected to one another via a friction welded joint, one lower part of the suspension consisting of titanium and with the anode arrangement is integrally or fixedly connected, while the other, upper part of the suspension serves on the support or power supply rail and consists of a stainless steel (characterizing claim 1).
  • a stainless steel in particular a stainless steel, is very resistant to oxidation, so that the upper part made of it, which serves for the suspension, is free from the risk of oxidation. This ensures a uniform current transfer between the support and power supply rail and the suspension, and from there to the anode or cathode, even over a longer operating period.
  • the use of titanium in the respective anode arrangement and the associated get the above benefits. It has been shown that a friction welding point connects the two parts of the suspension defined in the characterizing part of claim 1 both mechanically firmly and perfectly electrically conductively. Oxidations do not occur at this point either, and not even after a long period of operation.
  • a preferred embodiment of the suspension is the subject of claim 6.
  • Claim 7 includes a preferred embodiment of the invention for the course of the friction weld.
  • the tensile strength of the friction welding point is relatively high, so that the stress caused by the anode arrangement, in particular a filled anode basket, can be easily borne by the friction welding point.
  • the bending strength of such a friction weld is not insignificantly lower than the bending strength of a rod of the same cross section made of titanium or stainless steel.
  • a stiffening according to claim 8 is recommended. This stiffening can be further developed according to claim 9.
  • Claims 10 and 11 contain an embodiment of the stiffening in the form of a sleeve.
  • a further, preferred embodiment of the stiffening is the subject of claim 12, claims 13 to 15 being advantageous embodiments of claim 12. This avoids a separate stiffening part and the stiffening is achieved by the interlocking of the pin and the recess of the two parts forming the suspension itself.
  • Part 2 could also be a titanium suspension of a soluble anode made of metal to be deposited or the titanium suspension of an insoluble anode. In the latter case, the suspension and insoluble anode are in one piece.
  • the essentially rod-shaped lower part 2 of the suspension is connected via a friction welding point 4 to another, here upper part 5 of the suspension, which can also be essentially rod-shaped and consists of a stainless steel.
  • This is preferably a stainless steel, for example nickel steel or Chrome-nickel steel.
  • the friction welding point 4 extends over the entire cross section of the abutting ends of the suspension parts 2 and 5. This cross section is preferably circular. As shown, the friction welding point 4 preferably runs in a plane that runs perpendicular to the longitudinal direction indicated by the double arrows 6 of the adjacent rod-shaped regions of the parts 2, 6.
  • a sleeve 9 is provided, which surrounds the friction welding point 4 and the adjoining areas of parts 2 and 5 of the suspension with a tight fit and, for example, by a weld 10, on the upper part 2 made of stainless steel is held firmly in place .
  • FIGS. 3, 4 and 5 Preferred embodiments of the embodiment of the friction welding points with simultaneous stiffening according to the invention can be found in the examples in FIGS. 3, 4 and 5, 6. In both cases, a recess 17 is provided in the upper part 5 and a pin 18 is provided in the lower part 2.
  • Recess 17 and pin 18 are thus located at mutually facing ends 19 of part 5 and 20 of part 2, fit into one another and each extend from the relevant end face 19 'or 20' of the aforementioned parts 5, 2. It would be in principle also possible to provide the recess 17 in the titanium part 2 and the pin 18 on the stainless steel upper part 5 (not shown in the drawing).
  • the length L 1 of the pin 18 is slightly greater than the depth L 2 of the recess 17, If the pin 18 is inserted into the recess 17, there is still a small distance between the two end faces 19 ', 20', then the friction welding process started with the consequence that especially the tip 21 of the pin and the adjacent part of the pin shaft become at least viscous by heating and thus form the friction welding point 25 indicated in FIG. 4 by a zigzag line.
  • the recess 17 has an annular undercut 24 adjacent to its bottom 23.
  • the inner diameter of the recess 17 and the outer diameter of the pin 18 are so matched to one another that the two parts fit into one another with a snug fit. This and also by the friction welding point 25 a great bending stiffness of this connection of the parts 2, 5 is achieved, the bending forces to be absorbed hereby being indicated schematically by the double arrows 26, 27.
  • FIGS. 5, 6 essentially corresponds to the example of FIGS. 3, 4 explained above, except that the undercut 24 has been omitted here for reasons of production simplification. Otherwise the structure and mode of operation are the same as explained above. The same reference numbers as in the example of FIGS. 3, 4 have therefore also been used.
  • an anode basket 1 made of titanium (FIG. 7).
  • two bolt-like holders 11 made of titanium are provided, which are firmly connected to the anode arrangement by means of longitudinal weld seams 12.
  • the upper end edges 11 'of the brackets are each firmly connected to the lower surface 14 of a yoke 15 via a friction welding point 13.
  • the two yokes 15 run horizontally and are designed so that they can be hung from above on two support and power supply rails 8.
  • the yokes 15 are each provided on the underside with a recess or groove 16 which fits over the upper edge of the respective support and power supply rail 8 with a little play.
  • a design of the suspension is recommended when there is relatively little space in the vertical direction.
  • the formation of the friction welded connection can be analogous to that shown in FIGS. 3, 4; 5, 6 described.
  • the support and power supply rails 8 are made of a load-bearing, electrically conductive material, in particular a stainless steel, e.g. stainless steel.

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Abstract

© Die Erfindung geht aus von einer Aufhängung für einen aus Titan bestehenden anodisch (oder gegebenenfalls kathodisch) angeschlossenen Anodenkorb (1), wobei des elektrolytisch abzuscheidende Metall gestückelt in den Korb eingageben wird, oder für eine aus Titan bestehende unlösliche Anode, oder für eine aus Titan bestehende Halterung für eine lösliche Anode, zum Einsatz in Anlagen zur elektrolytischen Behandlung von Werkstücken, wobei die elektrisch leitende Aufhängung (5, 2) der jeweiligen Anodenanordnung zu deren Anbringung an einer Trag- und Stromzuführungsschiene (8) ausgebildet ist. Es soll eine solche Aufhängung dahingehend verbessert werden, daß einerseits die vorteilhaften Eigenschaften von Titan beibehalten werden, andererseits aber dafür gesorgt wird, daß der Stromübergang zwischen der Trag- und Stromzuführungsschiene (8) und dem entsprechenden Teil (7) der Aufhängung nicht durch Oxydationen beeinträchtigt wird. Hierzu ist vorgesehen, daß die Aufhängung aus zwei miteinander über eine Reibschweißstelle (4) verbundenen Teilen (2, 5) besteht, wobei der eine, untere Teil (2) der Aufhängung aus Titan besteht und mit der jeweiligen Anodenanordnung (1) einstükkig oder fest verbunden ist (3), während der andere, obere Teil (5) zur Aufhängung an der Trag- und Stromzuführungsschiene (8) dient und aus einem nichtrostenden Stahl besteht.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Aufhängung für einen aus Titan bestehenden anodisch (oder gegebenenfalls kathodisch) angeschlossenen Anodenkorb, wobei das elektrolytisch abzuscheidende Metall gestückelt in den Korb eingegeben wird, oder für eine aus Titan bestehende unlösliche Anode, oder für eine aus Titan bestehende Halterung für eine lösliche Anode (die vorstehend genannten drei Einsatzmöglichkeiten der Erfindung werden im folgenden aus Gründen der Vereinfachung nur noch insgesamt mit "Anodenanordnung" benannt), zum Einsatz in Anlagen zur elektrolytischen Behandlung von Werkstücken, wobei die elektrisch leitende Aufhängung der Anodenanordnung zur Anbringung an einer Trag- und Stromzuführungsschiene ausgebildet ist (Oberbegriff des Anspruches 1). Hierbei ist insbesondere an Galvanisiervorgänge gedacht, bei denen in einen Anodenkorb das gestückelte Anodenmaterial, beispielsweise Kupfer, eingelegt wird. Die Stückelung ist bevorzugt in Kugelform, z.B. Kugeln von 45 mm Durchmesser. Dar Einsatz derart gestückelten Anodenmetalls hat den Vorteil, daß es heim Galvanisieren vollständig aufgearbeitet, d.h. auf die dabei kathodische Ware aufgetragen wird und die für einen geregelten Galvanisierbetrieb notwendige Anodenfläche durch einfaches Nachfüllen entsprechender Mengen gestückelten Anodenmetalls konstant gehalten werden kann. Ferner sind lösliche Anoden in Form von Stangen oder Platten mit einer Halterung aus Titan bekannt. Auch kennt man unlösliche Anoden aus Titan, die gegebenenfalls mit einem dünnen Platinüberzug versehen sind. Auch hierauf bezieht sich die Erfindung nach Aufgabe und Lösung. Es wird noch darauf hingewiesen, daß auch elektrolytische Vorfahren bekannt sind, bei denen das zu behandelnde Gut anodisch und die unlösliche Gegenelektrode kathodisch geschaltet ist, beispielsweise beim anodischen Oxydieren von Aluminium. Auch dies wird von der Erfindung mit erfaßt.
  • Die Wahl von Titan als Werkstoff hat den Vorteil, daß Titan gegen die aggressiven Bestandteile des Elektrolysebades beständig ist und bei Ausführung als Anodenkorb auch in einfacher und wirtschaftlicher Weise mit den Durchbrüchen versehen werden kann, die für den Durchtritt der gelösten, anodischen Metallionen zwischen Anodenkorb und Arbeitsraum des Bades erforderlich sind.
  • Bei bekannten Anodenkörben aus Titan besteht auch deren Aufhängung aus Titan, mit welcher dieser Anodenkorb an eine Trag- und Stromzuführungsschiene gehängt wird (siehe DE-GM 19 20 613). Diese Trag- und Stromzuführungsschiene dient nicht nur zum mechanischen Halt des Anodenkorbes, sondern zugleich auch der Zuführung des Anodenstromes über die Aufhängung und den Korb an das im Korb befindliche, gestückelte anodische Metall. Für diese sowohl mechanische, als auch stromleitende Aufhängung ist aber die Verwendung des Werkstoffes Titan nachteilig, da er relativ schnell oxydiert, wobei zu berücksichtigen ist, daß sich die Trag- und Stromzuführungssschiene und der mit ihr in Kontakt stehende Teil der Aufhängung nicht im Bad, sondern in der Umgebungsluft befinden. Derartige Oxydationen beeinträchtigen aber den Stromübergang von der Trag-und Stromzuführungsschiene (auch Anodenschiene genannt) auf die Aufhängung und damit zum Anodenmetall. Ein in seiner Stärke gleichbleibender Anodenstrom ist aber eine der wesentlichen Voraussetzungen für eine gleichbleibende, gute Qualität der Galvanisierung. Die gleichen Nachteile wären dann gegeben, wenn der Anodenkorb kathodisch angeschlossen und die Ware die Anode bilden würde. Die vorstehend aufgezeigten Probleme ergeben sich ebenfalls für eine einschließlich ihrer Halterung aus Titan bestehende unlösliche Anode oder für eine aus Titan bestehende Halterung für eine lösliche Anode.
  • Erwähnt sei zum Stand der Technik ferner, daß man aus der Literaturstelle "Handbuch der Galvanotechnik" (1963), Seiten 497 bis 506 unterschiedliche Ausgestaltungen von Anodenaufhängungen kennt. Diese metallischen Aufhängungen sind mit einem Isolierüberzug versehen (siehe insbesondere vorgenannte Literaturstelle Seite 504 und 505).
  • Die Aufgaben- bzw. Problemstellung der Erfindung besteht demgegenüber darin, eine Aufhängung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 dahingehend zu verbessern, daß einerseits die erläuterten vorteilhaften Eigenschaften von Titan beibehalten werden, andererseits aber dafür gesorgt wird, daß der Stromübergang zwischen der Trag-und Stromzuführungsschiene und der Aufhängung nicht durch Oxydationen beeinträchtigt wird. Die Lösung dieser Aufgaben- bzw. Problemstellung wird zunächst, ausgehend vom o.g. Oberbegriff des Anspruches 1, darin gesehen, daß die Aufhängung aus zwei miteinander über eino Reibschweißstelle verbundenen Teilen besteht, wobei der eine, untere Teil der Aufhängung aus Titan besteht und mit der Anodenanordnung einstückig oder fest verbunden ist, während der andere, obere Teil der Aufhängung an der Trag- oder Stromzuführungsschiene dient und aus einem nichtrostenden Stahl besteht (Kennzeichens des Anspruches 1). Ein rostfreier Stahl, insbesondere ein Edelstahl ist sehr oxydationsfest, so daß der hieraus bestehende, der Aufhängung dienende obere Teil frei von der Gefahr der Oxydation ist. Damit wird auch über eine längere Betriebsdauer ein gleichmäßiger Stromübergang zwischen Trag- und Stromzuführungsschiene und der Aufhängung und von dort zur Anode oder Kathode gewährleistet. Andererseits bleiben der Einsatz von Titan bei der jeweiligen Anodenanordnung und die damit verbundenen, oben genannten Vorteile erhalten. Es hat sich gezeigt, daß eine Reibschweißstelle die im Kennzeichen des Anspruches 1 definierten beiden Teile der Aufhängung sowohl mechanisch fest, als auch einwandfrei elektrisch leitend miteinander verbindet. Oxydationen treten auch an dieser Stelle nicht auf, und zwar auch nicht nach längerer Betriebsdauer.
  • Eine bevorzugte Ausgestaltung der Aufhängung ist Gegenstand des Anspruches 6. Anspruch 7 beinhaltet eine bevorzugte Ausführungsmöglichkeit der Erfindung zum Verlauf der Reibschweißstelle.
  • Die Zugfestigkeit der Reibschweißstelle ist relativ groß, so daß die Belastung durch die Anodenanordnung, insbesondere einen gefüllten Anodenkorb ohne weiteres von der Reibschweißstelle ausgehalten werden kann. Jedoch ist die Biegefestigkeit einer solchen Reibschweißstelle nicht unerheblich geringer als die Biegefestigkeit eines Stabes gleichen Querschnittes aus Titan oder Edelstahl. Für den Fall, daß für die Reibschweißstelle übermäßig belastende Biegebeanspruchungen zu erwarten sind, empfiehlt sich eine Versteifung gemäß Anspruch 8. Diese Versteifung kann gemäß Anspruch 9 weiter ausgebildet sein.
  • Die Ansprüche 10 und 11 beinhalten eine Ausführung der Versteifung in Form einer Manschette.
  • Eine weitere, bevorzugte Ausführungsform der Versteifung ist Gegenstand des Anspruches 12, wobei die Ansprüche 13 bis 15 vorteilhafte Ausgestaltungen des Anspruches 12 sind. Hiermit wird ein gesonderter Versteifungsteil vermieden und die Versteifung durch das Ineinandergreifen des Zapfens und der Ausnehmung der beiden, die Aufhängung bildenden Teile selber erreicht.
  • Eine weitere Ausführungsmöglichkeit der im Anspruch 1 umrissenen Erfindung ist Gegenstand des Anspruches 16, wobei die Lage der Reibschweißstelle gemäß Anspruch 17 sein kann.
  • Bevorzugt sind beim Gegenstand der Erfindung zwei Aufhängungen vorgesehen (Anspruch 18).
  • Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung sind den weiteren Unteransprüchon und der nachstehenden Beschreibung und der zugehörigen Zeichnung von erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen zu entnehmen. In der Zeichnung zeigt:
    • Fig. 1: ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung in der Seitenansicht,
    • Fig. 2: ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung, ebenfalls in der Seitenansicht,
    • Fig. 3: in einer Teildarstellung, z.T. im Längsschnitt eine weitere Ausführungsform der Erfindung vor dem Zusammensetzen der dargestellten beiden Teile der Aufhängung,
    • Fig. 4: die Ausführungsform nach Fig. 3 im zusammengesetzten und reibverschweißten Zustand,
    • Fig. 5: in einer Teildarstellung, z.T. im Längsschnitt eine weitere Ausführungsform der Erfindung vor dem Zusammensetzen der dargestellten beiden Teile der Aufhängung,
    • Fig. 6: die Aufhängung gemäß Anspruch 5 im zusammengesetzten und reibverschweißten Zustand,
    • Fig. 7: ein weiteres Ausführungsform der Erfindung in der Seitenansicht,
    • Fig. 8: die Draufsicht zu Fig. 7.
  • In den Fig. 1 und 2 ist als ein Ausführungsbeispiel einer Anodenanordnung nach der Erfindung mit Ziffer 1 jeweils der obere Teil eines im übrigen nicht dargestellten Anodenkorbes aus Titan, gezeigt, an welcher der eine, hier untere Teil 2 einer ebenfalls aus Titan bestehenden Aufhängung gemäß Ziffer 3 angeschweißt ist. Der Teil 2 könnte aber auch eine aus Titan bestehende Aufhängung einer löslichen Anode aus abzuscheidendem Metall oder aber die aus Titan bestehende Aufhängung einer unlöslichen Anode sein. Im letztgenannten Fall sind Aufhängung und unlösliche Anode einstückig.
  • Der, im wesentlichen stabförmige untere Teil 2 der Aufhängung ist über eine Reibschweißstelle 4 mit einem weiteren, hier oberen Teil 5 der Aufhängung verbunden, der ebenfalls im wesentlichen stabförmig sein kann und aus einem nichtrostenden Stahl besteht, Dies ist bevorzugt ein Edelstahl, beispielsweise Nickelstahl oder Chrom-Nickelstahl. Die Reibschweißstelle 4 erstreckt sich über den gesamten Querschnitt der aneinander anstoßenden Enden der Aufhängungsteile 2 und 5. Dieser Querschnitt ist bevorzugt kreisrund. Bevorzugt verläuft, wie gezeichnet, die Reibschweißstelle 4 in einer Ebene, die senkrecht zu der mit den Doppelpfeilen 6 angedeuteten Längsrichtung der angrenzenden, stabförmigen Bereiche der Teile 2, 6 verläuft. Der durch Abbiegung aus dem oberen Teil 5 hergestellte Aufhängebereich 7 greift in der Betriebslage über die hier nur gestrichelt dargestellte Trag- und Stromzuführungsschiene 8, die den Kathoden- oder Anodenstrom über die Teile 5, 2 der Aufhängung der Anodenanordnung, z.B. dem Anodenkorb 1 und dem darin befindlichen Metall (nicht dargestellt) leitet.
  • Im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 sind für gleiche Bauelemente die gleichen Bezugsziffern wie in Fig. 1 verwendet. Zur Versteifung der Verbindung der beiden Teile 2, ,5 und damit der gesamten Aufhängung und dabei insbesondere der Verhinderung unzulässig hoher Biegebeanspruchungen auf die die Teile 2 und 5 verbindende Reibschweißstelle 4 ist in dieser Ausführungsform der Erfindung eine Manschette 9 vorgesehen, welche die Reibschweißstelle 4 und die daran angrenzenden Bereiche der Teile 2 und 5 der Aufhängung mit dichtem Sitz umgreift und, z.B' durch eine Verschweißung 10, an dem aus nicht rostendem Stahl bestehenden oberen Teil 2 in ihrer Lage fest gehalten ist.
  • Bevorzugte Ausführungsformen der Ausgestaltung dar Reibschweißstellen mit gleichzeitiger Versteifung nach der Erfindung sind den Beispielen der Fig. 3, 4 und 5, 6 zu entnehmen. In beiden Fällen ist im oberen Teil 5 eine Ausnehmung 17 und am unteren Teil 2 ein Zapfen 18 vorgesehen.
  • Ausnehmung 17 und Zapfen 18 befinden sich also an einander zugewandten Enden 19 des Teiles 5 und 20 des Teiles 2, passen ineinander und erstrecken sich jeweils von der betreffenden Stirnfläche 19' bzw. 20' der vorgenannten Teile 5, 2. Es wäre vom Prinzip her auch möglich, die Ausnehmung 17 in den aus Titan bestehenden Teil 2 und den Zapfen 18 an dem aus nichtrostenden Stahl bestehenden oberen Teil 5 vorzusehen (in der Zeichnung nicht dargestellt). Die Länge L 1 des Zapfens 18 ist etwas größer als die Tiefe L 2 der Ausnehmung 17, Wird der Zapfen 18 in die Ausnehmung 17 gesteckt, so besteht damit noch ein kleiner Abstand zwischen den beiden Stirnflächen 19', 20', Dann wird der Reibgchweißvorgang begonnen mit der Konsequenz, daß vor allem die Spitze 21 des Zapfens und der angrenzende Teil des Zapfenschaftes durch Erwärmung zumindest zähflüssig wird und damit die in Fig. 4 durch eine Zick-Zack-Linie 25 angedeutete Reibschweißstelle bilden.
  • Im Ausführungsbeispiel der Fig. 3, 4 besitzt die Ausnehmung 17 angrenzend an ihren Boden 23 eine ringförmige Hinterschneidung 24. In den von der Hinterschneidung 24 gebildete Raum fließt das sich bei der Reibverschweißung verflüssigende Material des Zapfens 18, wodurch eine formschlüssige Verbindung des Zapfens zur Ausnehmung 17 erreicht wird. Der Innendurchmesser der Ausnehmung 17 und der Außendurchmesser des Zapfens 18 sind so aufeinander abgestimmt, daß beide Teile mit Paßsitz ineinandergreifen. Damit und auch durch die Reibschweißstelle 25 wird eine große Biegesteifigkeit dieser Verbindung der Teile 2, 5 erreicht, wobei die hiermit aufzunehmenden Biegekräfte schematisch durch die Doppelpfeile 26, 27 angedeutet sind. Nach Herstellung der Reibschweißverbindung liegen die beiden Stirnflächen 19', 20' der Teile 5, 2 satt aneinander.
  • Das Ausführungsbeispiel der Fig. 5, 6 entspricht im wesentlichen dem vorstehend erläuterten Beispiel der Fig. 3, 4, nur daß hier aus Gründen der Fertigungsvereinfachung die Hinterschneidung 24 weggelassen wurde. Im übrigen sind Aufbau und Wirkungsweise die gleichen wie vorstehend erläutert. Es sind daher auch dieselben Bezugsziffern wie im Beispiel der Fig. 3, 4 verwendet worden.
  • Im Ausführungsbeispiel der Fig. 7 und 8 ist der obere, im Querschnitt beispielsweise runde Bereich einer Anodenanordnung, bevorzugt eines Anodenkorbes 1 aus Titan dargestellt (Fig. 7). Einander diametral gegenüberliegend sind zwei bolzenartige Halterungen 11 aus Titan vorgesehen, die mittels Längsschweißnähten 12 mit der Anodenanordnung fest verbunden sind. Die oberen Stirnkanten 11' der Halterungen sind über je eine Reibschweißstelle 13 mit der Unterfläche 14 je eines Joches 15 fest verbunden. Die beiden Joche 15 verlaufen waagerecht und sind so ausgebildet, daß sie von oben her über zwei Trag- und Stromzuführungsschienen 8 gehängt werden können. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Joche 15 unterseitig mit je einer Ausnehmung oder Nut 16 ausgerüstet, die mit etwas Spiel über die Oberkante der jeweiligen Trag- und Stromzuführungsschiene 8 paßt. Eine derartige Ausbildung der Aufhängung empfiehlt sich dann, wenn in vertikaler Richtung relativ wenig Platz vorhanden ist. Selbstverständlich kann auch bei diesem Ausführungsbeispiel die Ausbildung der Reibschweißverbindung sinngemäß wie anhand dar Fig. 3, 4; 5, 6 beschrieben erfolgen.
  • Im übrigen wird durch die Anordnung zweier, an jeder Seite der Anodenanordnung vorhandenen Aufhängungen 11, 15 und die Verwendung zweier Trag- und Stromzuführungsschienen 8 eine sehr stabile und das Gewicht symmetrisch verteilende Anhängung der Anodenanordnung an den Schienen 8 bewirkt. Auch beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 2 wird in der Regel an jeder Seite der Anodenanordnung eine Aufhängung 2, 5 vorgesehen sein, wobei in diesem Falle diese beiden Aufhängungen über die eine, in Fig. 1, 2 dargestellte Trag- und Stromzuführungsschiene 8 hängbar sind.
  • In allen vorstehand beschriebenen Ausführungsbeispielen bestehen die Trag- und Stromzuführungsschienen 8 aus einem tragfähigen, elektrisch leitenden Material, wobei insbesondere an einen nicht rostenden Stahl, z.B. einen Edelstahl gedacht ist.
  • Alle erläuterten und dargestellten Merkmale, sowie ihre Kombinationen untereinander, sind erfindungswesentlich.

Claims (19)

1. Aufhängung für einen aus Titan bestehenden anodisch (oder gegebenenfalls kathodisch) angeschlossenen Anodenkorb, wobei das elektrolytisch abzuscheidende Metall gestückelt in den Korb eingegeben wird, oder für eine aus Titan bestehende unlösliche Anode, oder für aine aus Titan bestehende Halterung für eine lösliche Anode (die vorstehend genannten drei Einsatzmöglichkeiten der Erfindung im folgenden aus Gründen der Vereinfachung nur noch insgesamt mit "Anodenanordnung" benannt) zum Einsatz in Anlagen zur elektrolytischen Behandlung von Werkstücken, wobei die elektrisch leitende Aufhängung der Anodenanordnung zu ihrer Anbringung an einer Trag- und Stromzuführungsschiene ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufhängung aus zwei miteinander über eine Reibschweißstelle (4; 13; 25) verbundenen Teilen (2, 5; 11, 15) besteht, wobei der eine, untere Teil (2; 11) der Aufhängung aus Titan besteht und mit der Anordnung (1) einstückig oder fest verbunden ist (3; 12), während der andere, obere Teil (5; 15) zur Aufhängung an der Trag- und Stromzuführungsschiene (8) dient und aus einem nichtrostenden Stahl besteht.
2. Aufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Teil (5; 15) der Aufhängung aus einem Nickelstahl oder Chrom-Nickel-Stahl besteht.
3. Aufhängung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufhängung aus langgestreckten Teilen (2, 5) gebildet ist.
4. Aufhängung noch einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Teil (5) dieser Aufhängung eine Abbiegung aufweist, die über die Trag- und Stromzuführungsschiene (8) paßt.
5. Aufhängung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet daß die langgestreckten Teile stabförmig sind.
6. Aufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibschweißstelle (4) etwa senkrecht zur Längsrichtung (6) der angrenzenden Bereiche der Teile (2, 5) der Aufhängung verlaufend deren Stirnflächen miteinander verbindet.
7. Aufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Entlastung der Reibschweißstelle (4) die Aufhängung eine Versteifung gegen den Einfluß von Biegekräften aufweist.
8. Aufhängung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Versteifung beiderseits der Reibschweißstelle (4) vorgesehen ist.
9. Aufhängung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine Versteifung in Form einer die genannten Bereiche mit dichtem Sitz umgebenden Manschette (9).
10. Aufhängung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Versteifung aus nicht rostendem Stahl besteht und durch eine Verschweißung (10) am oberen, aus nicht rostendem Stahl bestehenden Teil (5) der Aufhängung gehalten ist.
11. Aufhängung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Versteifung aus Titan besteht und durch eine Verschweißung am unteren, aus Titan bestehenden Teil (2) der Aufhängung gehalten ist.
12. Aufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Teile (2, 5) der Aufhängung an ihren einander zugewandten Enden (19, 20) eine Steckverbindung in Form einer Ausnehmung (17) an einem der Teile und einem in diese Ausnehmung passenden Zapfen (18) des anderen Teiles aufweisen, und daß sich die Reibschweißstelle (25) zwischen Zapfan und Ausnehmung befindet.
13. Aufhängung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß in der Einstecklage die Spitze (21) des Zapfens (18) mit dem Boden (23) der Ausnehmung (17) die Reibschweißstelle (25) bildet.
14. Aufhängung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (17) an oder nahe ihrem Boden (23) eine Hinterschneidung (24) aufweist, wobei das durch die Reibschweißung verflüssigte, die Reibschweißstelle bildende Material diese Hinterschneidung zumindest teilweise ausfüllt.
15. Aufhängung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen (18) am unteren, aus Titan bestehenden Teil (2) und die Ausnehmung (17) am oberen, aus nichtrostendem Stahl bestehenden Teil (5) der Aufhängung vorgesehen ist.
16. Aufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der untere aus Titan bestehende Teil der Aufhängung eine Halterung (11) ist, die seitlich an der Anodenanordnung, insbesondere einem Anodenkorb (1) befestigt (12) ist, daß der obere, aus nichtrostendem Stahl bestehende Teil (15) der Aufhängung als Joch ausgebildet ist, das quer zur Längsrichtung (1'-1') der Anodenanordnung verläuft und zur Auflage auf zwei Trag-und Stromzuführungsschienen (8) ausgebildet ist und daß eine Halterung (11) und Joch (15) über eine Reibschweißstelle (13) miteinander verbunden sind.
17. Aufhängung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibschweißstelle (13) die Unterseite (14) des Joches (15) mit der oberen Stirnfläche der Halterung (11) verbindet.
18. Aufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Aufhängungen (2, 5; 11, 15) vorgesehen und am oberen Bereich der Anodenanordnung an diametral einander entgegengesetzten Stellen befestigt (3; 12) sind.
19. Aufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der untere, aus Titan bestehende Teil (2, 11) der Aufhängung am Korb (1) engeschweißt (3; 12) ist.
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