NO158756B - Anlegg til elektrolytisk utfelling av aluminium. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår et anlegg som tjener til elektrolytisk utfelling av aluminium fra oksygenfrie og vannfrie aluminiumorganiske elektrolytter på gjenstander og består av et galvaniseringskar som under drift inneholder en elektrolytt, en trommel som er anbragt i galvaniseringskaret og forbundet med den ene pol på en spenningskilde, og som under drift inneholder gjenstandene som skal galvaniseres, samt en anode forbundet med spenningskildens annen pol.

Et slikt anlegg er allerede kjent, f.eks. fra US-PS

2 624 728. Det er særlig egnet til galvanisering av små gjenstander. Trommelen, som kan lukkes fullstendig, blir fylt med en charge av gjenstandene som skal galvaniseres, derpå bragt inn i elektrolyttbadet og dreiet et på forhånd bestemt tidsrom. Slike apparater er uskikket for gjennomførelse av en kontinuerlig galvaniseringsprosess. Dessuten egner de seg ikke når det dreier seg om galvanisk utfellelse av metall fra en oksygenfri og vannfri elektrolytt, hvor der under hele prosessen bør opprettholdes en atmosfære av inert gass over elektrolytten.

Nå er der fra tysk patentskrift 2 537 256 kjent et anlegg hvor der benyttes et galvaniseringskar med et ringformet elek-trolyttrau hvis ringformede innervegg er lukket med et skive-formet veggparti over elektrolytten, mens et lukkende lokk er festet på trauets yttervegg, som når opp til et høyere nivå. Mellom det skiveformede veggparti og lokket sitter en kontaktanordning med en rekke bærearmer som ved sin indre ende er forbundet med rotasjonsakselen hos en drivmekanisme. Bærearmenes andre ender, som rager inn over elektrolytten

i det ringformede trau, tjener som støttepunkt for oppbyg-ning av varestativer hvor man må feste gjenstandene som skal galvaniseres. Disse varestativer blir først ført inn i et slusekammer som er anordnet over elektrolyttrauet og kan fylles med en inert gass. Derfra blir varestativene ført ned i galvaniseringskaret gjennom en lukkbar dør og hengt på en av bærearmene. Fjernelsen av varestativene skjer i omvendt rekke-følge .

Dette kjente anlegg egner seg bare til galvanisering

av gjenstander som kan festes på stativer. Til galvanisering av små gjenstander i stort stykkantall som bolter, muttere, skruer, avstandshylser og lignende, er anlegget uøkonomisk siden det ville være meget arbeidskrevende og dermed meget dyrt å spenne fast gjenstandene.

Til grunn for den foreliggende oppfinnelse ligger den oppgave å skaffe et anlegg hvormed det er mulig å galvanisere selv små gjenstander i en kontinuerlig prosess uten at de behøver å spennes fast. Et slikt anlegg omfatter et galvaniseringskar til å oppta en elektrolytt, en trommel som er anordnet dreibart om sin lengdeakse i galvaniseringskaret, åpen ved endene og forbundet med en pol på en spenningskilde, en anode forbundet med spenningskildens annen pol, en inngangsstasjon med transportorganer til å bringe gjenstandene som skal galvaniseres, inn i trommelens ene åpne ende samt en utgangsstasjon med transportorganer til å bringe de.galvaniserte gjenstander ut av trommelens annen åpne ende, og med føringsorganer til å bevege gjenstandene som skal galvaniseres, gjennom trommelen og er i henhold til oppfinnelsen karakterisert ved at galvaniseringskaret er utført gasstett lukkbart, inngangsstasjonen og utgangsstasjonen oppviser hver sin væskesluse hvori der inneholdes en væske adskilt fra elektrolytten ved en skillevegg, og fra hvis øvre kapseldel der strekker seg en ytterligere skillevegg inn i væsken, inngangsstasjonens transportorganer er ført igjennom under den ytterligere skillevegg og over den førstnevnte skillevegg inn i trommelens ene

åpne ende og utgangsstasjonens transportorganer er ført igjennom fra trommelens annen åpne ende over den førstnevnte skillevegg og under den ytterligere skillevegg.

En foretrukken utførelsesform for oppfinnelsen er karakterisert ved at der over elektrolytten kan innføres en inertgass i det gasstett lukkbare kar. Ytterligere trekk og fordeler ved oppfinnelsen fremgår av kravene 3-12.

Ytterligere fordeler, særtrekk og egenskaper ved anlegget fremgår dessuten av den følgende beskrivelse av et utførel-seseksempel som er anskueliggjort skjematisk på tegningen.

Ved et eksempel vil oppfinnelsen bli nærmere belyst.

Fig. 1 viser et vertikalt lengdesnitt av anlegget sett fra forsiden. Fig. 2 viser inngangsstasjonen hos anlegget på fig. 1 i snitt etter linjen II-II, og

fig. 3 viser utgangsstasjonen hos anlegget på fig. 1 i snitt etter linjen III-III.

I det følgende vil samme detaljer som forekommer på forskjellige figurer, bli betegnet med samme henvisningstall.

Som det fremgår av fig. 1, består anlegget av et langstrakt galvaniseringskar 1, som ved sin ene ende er avsluttet med en inngangsstasjon 2 som strekker seg hovedsakelig tvers på karets lengderetning og ved sin annen ende er avsluttet med en utgangsstasjon 3 som likeledes strekker seg hovedsakelig tvers på karets lengderetning. Galvaniseringskaret 1 og inngangs- og utgangsstasjonene henholdsvis 2 og 3 er montert på. et fundament som er antydet skjematisk ved 9 på tegningen. I galvaniseringskaret 1 er der anbragt en langstrakt trommel 4 dreibart opplagret på et antall rullepar 5, 6, 7 og 8. Som det særlig fremgår av fig. 2, hvor ruileparet 5 ses mer detaljert, er hvert av disse rullepar forsynt med to hjul eller ruller 5a, 5b som er festet i noen avstand fra hverandre i galvaniseringskaret. De tilsvarende ruller 5a, 6a, 7a og 8a er likedan som de tilsvarende ruller 5b, 6b, 7b og 8b avrettet slik i forhold til hverandre at trommelen 4 med et antall forsterknings- og føiringsringer 10-13 er lagret dreibart på disse rullepar 5-8. På galvaniseringskaret 1 sitter ytterligere en drivenhet 14 som på ikke nærmere antydet måte bevirker rotasjon av trommelen 4. Trommelen 4 er forsynt med føringsorganer 15 i form av ribber som er anbragt på dens innerflate bg forløper skruelinjeformig langs denne. Når trommelen 4 draier seg, sørger ribbene for at smågjenstandene som inneholdes i trommelen. 4 og skal galvaniseres, gradvis blir transportert fra inngangsstasjonen 2 til utgangsstasjonen 3.

Istedenfor en enkelt sammenhengende ribbe kan der også benyttes flere skruelinjeformede ribber som griper inn i hverandre.

Inngangsstasjonen 2 inneholder i det valgte utførelses-eksempel en væskesluse som slutter seg direkte til galvaniseringskaret 1. Dens hus 20 strekker seg loddrett på gal-vaniser ingskarets lengderetning som vist på fig. 2. I inn-gangsstas jonens. hus 20 er der anbragt en skillevegg 21 hvis overkant 22 rager opp over nivået 23 av elektrolytten 16 i galvaniseringskaret 1. Rommet på den,annen side av skilleveggen 21 er fylt med væske 17, f.eks. toluol, opp til et nivå nedenfor randen 22 av skilleveggen for å danne en væskesluse. Fra den øvre del 28 av huset på inngangsstasjonen 2 strekker en ytterligere skillevegg 24 seg ned i denne væske 17. Som fig. 2 viser, sitter der på venstre side av denne ytterligere skillevegg 24 en innføringstrakt 29 for innføring av gjenstander som skal galvaniseres, i inngangsstasjonen 2. Den nedragende skillevegg 24 sørger for at rommet over væsken 17 og over elektrolytten 16 i galvaniseringskaret 1, hvor der befinner seg en inert gass, er avstengt mot utsiden så der for det første ikke kan unnvike inert gass fra inngangsstasjonen 2, og der for det annet ikke kan tre noe oksygen inn i dette rom. Gjenstandene som skal galvaniseres, tilføres innføringstrakten 29 (vist skjematisk på fig. 2) gjennom en doserings-skakerenne og kommer så inn på et transportbånd 26 hvis ene ende strekker seg under væskeslusens skillevegg 24 opp til den ene side av denne skillevegg 24 i væsken 17, og hvis annen ende på den annen side av skilleveggen 24 kommer ut. over væsken 17 og når frem til skilleveggen 21 eller forbi denne. Etter å være ført inn gjennom innføringstrakten 29 med doseringsskakerennen 25 blir gjenstandene på dette transportbånd 2 6 transportert oppover ut av væskeslusens væske 17 og kommer så gjennom en trakt 27 til forenden av trommelen 4.

Som allerede nevnt, tar de ribbeformede førings-organer 15 under dreiningen av trommelen.4 gjenstandene gradvis med seg frå inngangsstasjonen 2. til utgangsstasjonen 3.

Utgangsstasjonen 3 består likedan som inngangsstasjonen 2 av et lukket hus 30 som slutter seg til galvaniseringskaret 1. Som fig. 3 viser mer detaljert, befinner der seg også i huset 30 på utgangsstasjonen 3 en skillevegg 31 hvis overkant 32 rager opp over nivået 23 av elektrolytten 17 i galvaniseringskaret 1.

Som fig. 3 viser, inneholder også utgangsstasjonen 3 en væskesluse. Til formålet er der på høyre side av skilleveggen 31 avgrenset et rom som er fylt med væske 18, f.eks. toluol, opp til et nivå under kanten 32. Fra overdelen 19 av huset på utgangsstasjonen 3 strekker der seg en ytterligere skillevegg 34 ned i væsken 18. Denne ytterligere skillevegg 34 har samme funksjon som den ytterligere skillevegg 24 på inngangsstasjonen 2. De galvaniserte gjenstander som trer ut av trommelen 4, blir gjennom et traktformet utløp 35 dirigert mot den nedre ende av et transportbånd 36 hvis annen ende er ført ut av elektrolytten og strekker seg til eller forbi randen 32 av skilleveggen 31. Etter å være transportert ut av elektrolytten 16 ved hjelp av transportbåndet 36,blir de galvaniserte gjenstander innen de forlater dette transportbånd 36, renset for vedheftende elektrolytt ved hjelp av en rekke sprøytedyser 37 som aygir en væske (f.eks. toluol), som fortrinnsvis selv utgjør en komponent av elektrolytten.

Fra øvre ende a<y> transportbåndet. 36 kommer de rensede gjenstander gjennom en traktformet kanal 38 inn på et neddykket parti av et ytterligere transportbånd 39 hvis annen ende når OPP over væsken 18 på den annen side av væskeslusens ytterligere skillevegg 34, og frem tii ut-gangsstas jonens utløpsåpning, som i det foreliggende tilfelle dannes av en traktformet stuss 40.

Som det fremgår ay fig. 1, sitter der sentralt i det indre av trommelen 4 en langstrakt anode 50 som er isolert avstøttet ved endene. For oversiktens skyld er bare avstøtningen 55 til venstre på fig. 1 vist skjematisk, mens avstøtningen til høyre ikke er vist. Heller ikke viser figuren hvorledes anoden 50 er forbundet med den nødvendige spenningskilde for elektrolyseprosessen. Ved en foretrukken utførelsesform for oppfinnelsen er trommelen 4 laget av perforert materiale, samtidig som der på utsiden av trommelen 4 sitter ytterligere bøyede plateformede anoder 51, 52 og 53. Disse bøyede plateformede anoder 51,

52, 53 strekker seg fortrinnsvis over en vinkel a (jfr.

fig. 2) som er valgt slik at disse anoder under galvani-seringsprosessen befinner seg i meget tett nærhet av gjenstandene som skal galvaniseres, og som på grunn av rotasjonen av trommelen 4 kryper noe opp langs trommel-veggen.

Det anlegg som er beskrevet ovenfor, egner seg særlig til elektrolytisk utskilling av aluminium fra en oksygen- og vannfri aluminium-organisk elektrolytt. Men det vil lett innses at anlegget ifølge oppfinnelsen også kan anvendes til utskilling :av andre metaller fra tilsvarende elektrolytter.

Anlegget ifølge oppfinnelsen kan anvendes for alle galvaniske prosesser hvor der må forhindres at oksygen kommer til under prosessen, f.eks. fordi elektrolytten derved blir forringet, eller fordi der under galvaniserings-prosessen blir frigjort damper som kan.danne en ugunstig forbindelse med oksygenet.

Det vil forstås at oppfinnelsen ikke er begrenset til den utførelsesform foir anlegget som er beskrevet ovenfor, men forskjellige modifikasjoner og tilpasninger er mulige, uten at oppfinnelsens ramme overskrides. Således er det f.eks. mulig istedenfor transportbånd å benytte pater-nosterverk. Trakten med doserings-skakerennen ved inn-gangen til inngangsstasjonen kan erstattes med en annen slags transportmekanisme, f.eks. et transportbånd eller en skruetransportør eller lignende. Også anordningen av inngangs- eller utgangsstasjoner i forhold til galvaniseringskar kan velges slik at disse ikke ligger tverrstilt, men etter hverandre, noe som fører til en annen form av det rom anlegget skal anbringes i. Videre kan føringsorganene

i trommelen også være utført som løse skovler, som.er slik anordnet i forhold til hverandre at der under trommelens rotasjon skjer en fremmatning av delene som skal behandles, i aksial retning.

Istedenfor væskeslusene i inngangs- og utgangsstasjonene kan der også benyttes andre former for sluser, f.eks. gass-sluser. Fortrinnsvis benyttes for væskeslusene en væske som er forlikelig med elektrolytten, f.eks. toluol.

Claims (12)

1. Anlegg til elektrolytisk utfelling av aluminium fra oksygenfrie og vannfrie aluminium-organiske elektrolytter på gjenstander, omfattende - et galvaniseringskar til å oppta en elektrolytt, - en trommel som er anordnet dreibart om sin lengdeakse i galvaniseringskaret, åpen ved endene og forbundet med en pol på en spenningskilde, - en anode forbundet med spenningskildens annen pol, - en inngangsstasjon med transportorganer til å bringe gjenstandene som skal galvaniseres, inn i trommelens ene åpne ende, - en utgangsstasjon med transportorganer til å bringe de galvaniserte gjenstander ut av trommelens annen åpne ende, og - med føringsorganer til å bevege gjenstandene som skal galva niseres, gjennom trommelen, karakterisert ved følgende trekk: a) galvaniseringskaret (1) er utført gasstett lukkbart, b) inngangsstasjonen (2) og utgangsstasjonen (3) oppviser hver sin væskesluse hvori der inneholdes en væske (17, 18) adskilt fra elektrolytten (16) ved en skillevegg (21 resp. 31), og fra hvis øvre kapseldel (28 resp. 19) der strekker seg en ytterligere skillevegg (24 resp. 34) inn i væsken (17 resp. 18), c) inngangsstasjonens (2) transportorganer er ført igjennom under den ytterligere skillevegg (24) og over den først-nevnte skillevegg (21) inn i trommelens (4) ene åpne ende, d) utgangsstasjonens (3) transportorganer er ført igjennom fra trommelens (4) annen åpne ende over den førstnevnte skillevegg (31) og under den ytterligere skillevegg (34).

2. Anlegg som angitt i krav 1, karakterisert ved at der over elektrolytten (16) kan innføres en inertgass i det gasstett lukkbare kar.

3. Anlegg som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at gjenstandene som skal galvaniseres, via en doserings-skakerenne (25) kan transpor teres gjennom en inngangsåpning hos inngangsstasjonen (2) til over den ene ende av et transportbånd (26).

4. Anlegg som angitt i krav 3, karakterisert ved at den annen ende av transportbåndet (26) ender over en trakt hvis nedre ende strekker seg inn i den ene ende av trommelen (4).

5. Anlegg som angitt i krav 3 eller 4, karakterisert ved at de galvaniserte gjenstander kan transporteres fra den annen ende av trommelen (4) til utgangsstasjonens (3) væskesluse ved hjelp av et ytterligere transportbånd (36) hvis ene ende strekker seg i elektrolytten (16) til under vedkommende ende av trommelen (4), mens dets annen ende strekker seg opp over væsken i utgangsstasjonens (3) væskesluse på den annen side av skilleveggen (31).

6. Anlegg som angitt i krav 5, karakterisert ved at der mellom den over væsken (18) utragende ende av det ytterligere transportbånd (36) og den i væsken (18) innragende ende av transportbåndet (39) befinner seg en traktformig kanal (38).

7. Anlegg som angitt i krav 6, karakterisert ved at der i utgangsstasjonen (3) over transportbåndet (36) og galvaniseringskaret (1) er anbragt sprøytedyser (37) for å spyle elektrolytten bort fra de galvaniserte gjenstander.

8. Anlegg som angitt i et av kravene 1-7, karakterisert ved at transportbåndene (26,

36 og 39) strekker seg i retning loddrett på trommelens (4) lengdeakse.

9. Anlegg som angitt i et av kravene 1-8, karakterisert ved at føringsorganene (15) består av en eller flere ribber anordnet skruelinjeformig på trommelens (4) innervegg.

10. Anlegg som angitt i et av kravene 1-9, karakterisert ved en anode (50) anordnet i trommelen (4), at trommelen (4) er laget av perforert materiale, og at der i galvaniseringskaret (1) utenfor trommelen (4) er anordnet ytterligere, fortrinnsvis plateformede anoder (51-53) parallelt med trommelen (4).

11. Anlegg som angitt i et av kravene 1-10, karakterisert ved at trommelen (4) består av kunststoff, og at den elektriske forbindelse til gjenstandene som skal galvaniseres, er tilveiebragt med spesielle kon-taktelementer anordnet på trommelens (4) innervegg.

12. Anlegg som angitt i krav 11 i tilknytning til krav 9, karakterisert ved at den eller de på trommelens (4) innervegg skruelinjeformig anbragte ribber tillike tjener som kontaktelement.