DE1041759B

DE1041759B - Device for the electrolytic treatment of objects in small quantities

Info

Publication number: DE1041759B
Application number: DEA20470A
Authority: DE
Original assignee: M L ALKAN Ltd
Current assignee: M L ALKAN Ltd
Priority date: 1953-07-06
Filing date: 1954-06-03
Publication date: 1958-10-23
Also published as: GB791231A; CH320336A; BE530132A

Description

Die Erfindung betrifft eine Galvanisierungsvorriehtung, in welcher die elektrolytische Behandlung von Gegenständen erfolgt. Sie betrifft insbesondere eine verbesserte Vorrichtung in Form einer in einen Elektrolyten eintauchenden Trommel, die zur Durchführung der elektrolytischen Behandlung in kleinen Teilmengen dient.The invention relates to a galvanizing device, in which the electrolytic treatment of objects takes place. In particular, it concerns one Improved device in the form of a drum immersed in an electrolyte, which is used to carry out is used for electrolytic treatment in small amounts.

Es ist ein als Badbehälter ausgebildeter Trommelapparat für die Galvanisierung von Massenartikeln bekannt, der an der Deckelöffnung eine scharnierartig angelenkte, siebartig durchlochte Klappe aufweist, die einerseits eine Entleerung der Massenartikel aus dem Apparat oder gleichzeitige Entleerung der Badflüssigkeit gestattet und andererseits bei der Einfüllung der Massenartikel verhindert, daß diese auf den zentralen Anodenkörper zu liegen kommen. Die Badflüssigkeit befindet sich nur in der Trommel selbst, so daß dieselbe beträchtliche Ausmaße besitzen muß, um ein schnelles Absinken der Konzentration der Badflüssigkeit zu verhindern. Das Öffnen und Schließen der bekannten Trommel ist zeitraubend und umständlich. Die bekannte Trommel ermöglidht nur die Aufnahme verhältnismäßig geringer Mengen.It is a drum device designed as a bath tank for the electroplating of mass-produced items known, which has a hinge-like articulated, sieve-like perforated flap at the lid opening, which on the one hand, emptying the mass-produced articles from the apparatus or, at the same time, emptying the bath liquid allowed and on the other hand, when filling the mass-produced articles, prevents them from falling onto the central Anode body come to rest. The bath liquid is only in the drum itself, so that it must have considerable dimensions in order to be able to to prevent the concentration of the bath liquid from falling rapidly. The opening and closing of the familiar Drum is time consuming and cumbersome. The well-known drum only enables recording relatively small amounts.

Erfindüngsgemäß werden diese Nachteile dadurch beseitigt, daß die in den Elektrolyten eintauchende Trommel in der Längsrichtung eine ständig offengehaltene Öffnung besitzt, an deren einen Kante eine in das Trommelinnere ragende feststehende Leit- und Schleusenfläche derart angeordnet ist, daß sie die gesamte Trommelöffnung überdeckt und je nach dem Drehsinn der Trommel eine mühelose Füllung oder Entleerung der Trommel gestattet. Eine weitere zweckmäßige Ausbildungsform dieser Einrichtung besteht darin, daß die Gegenelektroden sich außerhalb der Trommel befinden, in ihrer Form der Trommel angepaßt und in solcher Nähe derselben angeordnet sind, daß die Trommel mit hoher Geschwindigkeit unter Erzeugung einer kombinierten Schöpf- und Pumpwirkung auf die Lösung bei Anwendung hoher Stromdichte und unter Aufrechterhaltung im wesentliehen gleichbleibender Stärke des Elektrolyten arbeiten kann.According to the invention, these disadvantages are eliminated in that the immersion in the electrolyte Drum in the longitudinal direction has a constantly open opening, at one edge one Fixed guide and lock surface projecting into the interior of the drum is arranged in such a way that it covers the entire Covered drum opening and, depending on the direction of rotation of the drum, an effortless filling or Emptying of the drum permitted. There is another appropriate form of training for this facility in that the counter electrodes are outside the drum, in their shape of the drum adapted and arranged in such proximity thereof that the drum at high speed producing a combined scooping and pumping action on the solution when high Work current density and while maintaining essentially constant strength of the electrolyte can.

Gemäß einer weiteren Atisführungsform kann in an sich bekannter Weise eine stromführende, durch die Trommelachse geführte isolierte Leitung so· angeordnet sein, daß ihr blankes Ende mit den zu behandelnden Gegenständen in Berührung steht. Die Erfindung sieht ferner edne Ausbildung der Vorrichtung vor, bei welcher die Trommel in einem Behälter angeordnet ist, der aus zwei Teilen besteht, wobei der eine Teil zur Aufnahme des Elektrolyten dient, während der andere Teil den Antriebsmechanismus für die Trommel aufnimmtAccording to a further form of implementation, a current-carrying, through The insulated cable guided along the drum axis must be arranged in such a way that its bare end is in contact with the wire to be treated Objects in contact. The invention also provides for an embodiment of the device before, in which the drum is arranged in a container consisting of two parts, the one part is used to hold the electrolyte, while the other part is the drive mechanism for the drum takes up

Der trommeiförmig ausgebildete Behälter kann Vorrichtung zur elektrolytischenThe drum-shaped container can be used for electrolytic

Behandlung von GegenständenTreatment of objects

in kleinen Mengenin small quantities

Anmelder:Applicant:

M. L. Alkan Limited,
Greenford, Middlesex (Großbritannien)ML Alkan Limited,
Greenford, Middlesex (Great Britain)

Vertreter: Dipl.-Ing. Dr. M. Herzfeld, Patentanwalt,
Düsseldorf, Kreuzstr. 32Representative: Dipl.-Ing. Dr. M. Herzfeld, patent attorney,
Düsseldorf, Kreuzstr. 32

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 6. Juli 1953Claimed priority:
Great Britain 6 July 1953

z. B. zylindrischen, sechseckigen oder ähnlichen Querschnitt besitzen. Die in der Längsrichtung der Trommel innerhalb der Öffnung angeordneten Leit- und Schleusenfläche überdeckt diese Öffnung derart, daß, wenn die Trommel sich in Rotation in einer bestimmten Richtung befindet, die in ihr enthaltenen Gegenstände nicht herausfallen können. Wenn dagegen die Trommel in der anderen Richtung gedreht wird, werden die Gegenstände automatisch entladen, indem sie aus der Trommel herausfallen.z. B. have cylindrical, hexagonal or similar cross-section. The ones in the longitudinal direction of the drum inside the opening arranged guide and lock surface covers this opening in such a way that, when the drum is rotating in a certain direction, the objects it contains cannot fall out. On the other hand, if the drum is rotated in the other direction, will automatically unload the items by falling out of the drum.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat die Wirkung, daß die Gegenstände innerhalb des Behälters bei jeder Umdrehung angehoben und umgewälzt werden. Dadurch wird die ganze im Behälter enthaltene Masse der Gegenstände aufgelockert, auch werden jeweils verschiedene Flächenteile jedes Gegenstandes den elektrolytischen Einflüssen ausgesetzt.The device according to the invention has the effect that the objects within the container are raised and circulated with each revolution. This will make the whole thing contained in the container The mass of objects is loosened up, and each object is divided into different areas exposed to electrolytic influences.

Bei Drehung der Trommel in umgekehrter Richtung findet das Füllen oder Entleeren derselben statt, ohne daß die Trommel selbst aus ihrer Stellung gebracht wird.When the drum is rotated in the opposite direction, it is filled or emptied, without the drum itself being brought out of its position.

Werden ferner die äußeren Elektroden so ausgebildet, daß sie sich in ihrer Form der äußeren Gestalt des Behälters anpassen, so wird bei der Umdrehung der Trommel eine kombinierte Schöpf- und Pumpwirkung auf die Lösung des Vorratsbehälters aus-Furthermore, the outer electrodes are formed in such a way that they differ in their shape from the outer shape of the container, so a combined scooping and pumping action is created during the rotation of the drum on the solution of the storage container

809 659/356809 659/356

geübt, Indem die seitliche öffnung des Behälters und die in den Behälter hineinragende Leitfläche zusammenwirken. Diese kombinierte Schöpf-und Pumpwirkung erzeugt einen ständigen Kreislauf der Lösung aus dem Vorratsbehälter in die Trommel und aus dieser heraus nach einem anderen Teil des Vorratsbehälters. Dadurch wird eine lokale Veränderung der Konzentration und Beschaffenheit des Elektrolyten vermieden sowie auch die Anwendung hoher Stromdichte ermöglicht.practiced by opening the side opening of the container and the guide surface projecting into the container cooperate. This combined scooping and pumping action creates a constant cycle of the solution from the storage container into the drum and from this out to another part of the storage container. This creates a local change the concentration and nature of the electrolyte avoided as well as the use of high current density enables.

Es ist ferner ein Mechanismus vorgesehen, der gewährleistet, daß, wenn der Behälter in seiner Drehbewegung angehalten wird, die Öffnung stets in einer vorher bestimmten Lage sich befindet, um die Füllung von Gegenständen in den Innenraum des Behälters zu erleichtern.A mechanism is also provided to ensure that that when the container is stopped in its rotational movement, the opening always in one predetermined position is to the filling of objects in the interior of the container facilitate.

Die vorstehend erläuterte Ausbildungsform einer in einen Elektrolyten eintauchenden Trommel zur Behandlung von Gegenständen in kleinen Mengen ergibt wesentliche Vorteile:The above-described embodiment of a drum immersed in an electrolyte for Treating objects in small quantities has significant advantages:

Die Gegenstände lassen sich leicht in das Innere des Behälters einfüllen.The objects can be easily inserted into the interior of the Fill in the container.

Der Metallüberzug wird äußerst gleichmäßig auf allen Flächen sowie an allen. Werkstücken, die sich im Innern des Behälters befinden, niedergeschlagen; auch erfolgt dieser Niederschlag mit großer Beschleunigung. The metal coating will be extremely even on all surfaces as well as on all. Workpieces that are located inside the container, knocked down; this precipitation also occurs with great acceleration.

Die gesamte Anordnung laßt sich etwa in Würfelform, also mit geringstem Raumbedarf, ausgestalten. Der Antriebsmechanismus ist in einem Raum untergebracht, der durch eine Scheidewand von der die Lösung enthaltenden Hauptabteilung getrennt ist. Infolgedessen kann der Antrieb des Behälters mittels der üblichen Einrichtungen,-, z. B. durch Ketten, Riemen oder Übersetzungsgetriebe erfolgen, wobei der Behälter in beliebiger Tiefe in den Elektrolyten eingetaucht werden kann. Der Antrieb kann ferner ohne Schwierigkeiten so ausgebildet werden, daß er eine Umkehr der Behälterdrehung gestattet.The entire arrangement can be configured approximately in the form of a cube, that is to say with the smallest possible space requirement. The drive mechanism is housed in a space that is separated by a partition from which the solution containing main department is separated. As a result, the drive of the container by means of the usual facilities, -, z. B. be done by chains, belts or transmission gears, the Container can be immersed in the electrolyte to any depth. The drive can also be used without Difficulty can be designed so that it allows a reversal of the container rotation.

In jedem Fall ist eine Schaltanlage vorgesehen, um die Drehung des Behälters in beliebiger, vorher bestimmter Lage insbesondere zwecks Neufüllung des Behälters anzuhalten.In any case, a switchgear is provided to prevent the rotation of the container in any, beforehand stop in a certain position, in particular for the purpose of refilling the container.

Alle Teile der Maschine sind bei ihrer gedrängten Bauart leicht zugänglich. Eine. Entleerung von Gegenständen nach dem Boden des Vorratsbehälters hin wird verhindert, wobei ein Sammelgefäß unmittelbar unter dem Behälter derart angeordnet sein kann, daß, wenn die Drehrichtung, des Behälters umgekehrt wird, die Behandlungsgegens'tände aus dem Behälter in dieses Sammelgefäß entleert werden, indem sie unmittelbar durch den Elektrolyten in einen solchen Sammelkasten fallen, der alsdann aus dem Vorratsbehälter herausgehoben werden kann.All parts of the machine are easily accessible due to its compact design. One. Emptying of objects towards the bottom of the storage container is prevented, with a collecting vessel immediately can be arranged under the container in such a way that, if the direction of rotation, the container is reversed is, the treatment items are emptied from the container into this collecting vessel by fall directly through the electrolyte into such a collecting box, which then from the storage container can be lifted out.

Unter dem Behälter kann ferner eine geneigte Rutsche angeordnet sein,, deren unteres Ende über einen Korb oder einen ähnlichen Sammelbehälter ausmündet. Wenn die Umdrehung des Behälters umgekehrt wird, fallen die Behandlungsgegenstände aus dem Behälter auf die Rutscheund gleiten in den am unteren Ende derselben angeordneten Sammelbehälter. Der Korb oder ähnliche Aufnahmebehälter können alsdann nach aufwärts aus dem Tank vermittels Handgriffe oder ähnlicher Einrichtungen herausbefördert werden.An inclined chute can also be arranged under the container, the lower end of which above opens out into a basket or similar collecting container. If the rotation of the container is reversed, the items to be treated will fail the container onto the chute and slide into the collecting container arranged at the lower end of the same. The basket or similar receptacle can then upward out of the tank by means of handles or similar facilities.

Der Behälter selbst kann aus der Lösung vor der Umkehrung derprehungsriehtung herausgehoben und in einer vorher" angeordneten Lage über einen äußeren vorgesehenen "Sammelbehälter■"- gehalten werden, so 'daß, wenn die Gegenstände laus dem Behälter entleert ■"" werden, sie in den vorerwähnten Sammelbehälter überführt werden.The container itself can be lifted out of the solution before reversing the direction of rotation are held in a previously "arranged position via an external" collecting container "provided, so That when the objects are emptied from the container, they are placed in the aforementioned collecting container be convicted.

Die beschriebene Entleerungsweise erfordert nur ein Minimum, an Bedienung und Arbeit. Auch ist die Entleerung praktisch mit keinem wesentlichen Verlust am Elektrolyten verbunden, wobei auch eine Verunreinigung der Böden und der außerhalb des elektrolytischen Bades liegenden Teile der Maschine vermieden wird.The described method of emptying requires only a minimum of operation and work. Also is that Emptying is associated with practically no significant loss of the electrolyte, and there is also contamination the floors and the parts of the machine lying outside the electrolytic bath avoided will.

ίο In den Zeichnungen sind verschiedene Ausführungsformen der Vorrichtung veranschaulicht.ίο In the drawings are different embodiments the device illustrated.

Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung; Fig. 2 zeigt eine Anordnung äußerer Elektroden; Fig. 3 zeigt in größerem Maßstab eine Ansicht des Behälters;Fig. 1 shows an embodiment of the invention; Fig. 2 shows an arrangement of external electrodes; Fig. 3 shows, on a larger scale, a view of the container;

Fig. 4 bis 9 einschließlich veranschaulichen die Betätigungsfolge der Trommel;Figures 4 through 9 inclusive illustrate the sequence of operations of the drum;

Fig. 10 zeigt eine Anordnung ähnlich der in Fig. 2 dargestellten mit elektrischen Leitungen;
Fig. 11 ist ein Querschnitt nach Linie 11-11 in Fig. 10, gesehen in der Pfeilrichtung;Fig. 10 shows an arrangement similar to that shown in Fig. 2 with electrical lines;
Figure 11 is a cross-section on line 11-11 in Figure 10 looking in the direction of the arrows;

Fig. 12 zeigt eine schematische Anordnung der Apparatur mit einer Innenanode;Fig. 12 shows a schematic arrangement of the apparatus with an inner anode;

Fig. 13 ist ein Schnitt nach Linie 13-13 in Fig. 12, gesehen in der Pfeilrichtung.Fig. 13 is a section on line 13-13 in Fig. 12, looking in the direction of the arrows.

Gemäß der in Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsform besteht die Vorrichtung aus einem Behälter, in welchem die Trommel angeordnet ist. Der Behälter besteht aus zwei Teilen, wobei der Teil» zur Aufnahme des Elektrolyten dient, während der Teil b . den Antriebsmechanismus für dieTrommel aufnimmt. Entlang den die Wandungen des Behälters veranschaulichenden Linien sind in der Zeichnung kleine Kreuze vorgesehen, um den Verlauf der Behälterwandung zu veranschaulichen. Der Behälter α ist in einem mit dem Bezugszeichen b versehenen Vorratsbehälter untergebracht, der ihn einschließt oder vervollständigt. Die Galvanisiertrommel c kann in Lagern C₁ in Rotation versetzt werden und ist mit einer Leitfläche d versehen.According to the embodiment shown in FIGS. 1 to 3, the device consists of a container in which the drum is arranged. The container consists of two parts, where part »serves to hold the electrolyte, while part b. houses the drive mechanism for the drum. Small crosses are provided in the drawing along the lines illustrating the walls of the container in order to illustrate the course of the container wall. The container α is accommodated in a storage container provided with the reference symbol b , which encloses or completes it. The galvanizing drum c can be set in _{rotation in bearings C 1} and is provided with a guide surface d .

Der Sammelbehälter ist mit e bezeichnet.
Von den anderen in Fig. 1 dargestellten Teilen ist ein zur Steuerung dienender Druckknopf mit / bezeichnet, ein Steuerhebel zum Anhalten des Behälters in der Füllstellung mit g, ein Hebel h dient zur Verhinderung der Drehung des Behälters, falls nicht der Sammelbehälter in seiner Stellung sich befindet; ein eingeschlossener Antrieb i und ein vollständig abgeschlossener Motor dienen zum Drehantrieb der Trommel im Uhrzeigersinn und entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn; mit / ist ,das Gehäuse eines Reduktionsgetriebes bezeichnet..The collecting container is designated with e .
Of the other parts shown in Fig. 1, a push button serving for control is denoted by /, a control lever for stopping the container in the filling position with g, a lever h is used to prevent the container from rotating if the collecting container is not in its position is located; an enclosed drive i and a fully enclosed motor are used to drive the drum clockwise and counterclockwise; with / denotes the housing of a reduction gear ..

Die einzelnen Teile sind in demjenigen Abschnitt des Vorratsbehälters b untergebracht, der nicht durch die Lösung eingenommen ist, d. h., es ist eine Abteilung J₁ gebildet, welche", den Umfang des Vorratsbehälters b selbst nicht vergrößert. The individual parts are accommodated in that section of the storage container b which is not taken up by the solution, that is, a compartment J _{1 is} formed which "does not increase the circumference of the storage container b itself.

Fig. 2 umfaßt ein Gehäuse k, das dazu dient, eine Stoppeinrichtung und äußere Elektroden I aufzunehmen. -FIG. 2 comprises a housing k which serves to accommodate a stop device and external electrodes I. -

Die Trommel kann z. B. eine Länge von 55,9 cm und 40,6 cm Durchmesser besitzen und aus hoch temperaturbeständigem Polymethylmethacrylat mit Durchbrüchen m von 3,175 mm versehen sein. Die Fassungkraft des Vorratsbehälters α kann z. B. 340,7 / sein. Die Trommel kann z. B. mit einer Menge von 13,6 kg an zu behandelnden Gegenständen gefüllt werden, wobei eine Stromstärke von z. B. 350 A angewandt werden kann. Die durchschnittliche Behand- -lürigsdauer für die Herstellung eines handelsüblichenThe drum can e.g. B. have a length of 55.9 cm and 40.6 cm in diameter and made of high temperature-resistant polymethyl methacrylate with openings m of 3.175 mm. The holding force of the reservoir α can, for. B. 340.7 / be. The drum can e.g. B. be filled with an amount of 13.6 kg of objects to be treated, with a current of z. B. 350 A can be used. The average treatment time for the production of a commercially available

Claims

Zinc plating can take about 50 minutes. The drum can be driven by a motor of z. B. 1U PS are set in rotation. In the sequence of the actuations illustrated in FIGS. 4 to 9, FIG. 4 shows, as already mentioned, the loading position. A guideline without an arrow indicates the fact that the drum can be set in rotation in one direction or the other, the objects only maintaining their position at a corresponding speed of rotation. The objects to be electroplated ο are shown in the position in which they come when they fall from a feed container p. According to Fig. 5, the electroplating is carried out in such a way that the direction of rotation in the drawing, which is indicated by the arrow q, is counterclockwise. With this rotational movement, the material to be treated is completely circulated with each revolution. Fig. 6 illustrates the emptying stage, in which the reversal of the direction of rotation in a clockwise movement, as indicated by the arrow r, has the result that the material to be treated, as shown at s, is discharged into a scoop t, which is in the solution is arranged on an inclined surface u, the objects to be electroplated going from the drum c to the scoop t through the electrolyte itself. 7 illustrates the scoop t removed from the vat, it being possible for it to be raised, as indicated by the arrow ν. 8 shows the scoop t in a tilted position in which the galvanized objects 0 are to be unloaded into a basket w. According to FIG. 9, which relates to the reloading position, the scoop t is returned to the galvanizing tub b. The various parts are in a suitable position to reload them so that they assume their position as indicated in FIG. Referring to Figures 10 and 11, the current is supplied to the part which has been designated as the anode /. The power is drawn from a power source indicated by the sign +; it is led through flexible, insulated cables. The ends of these lines marked with χ are in contact with the objects to be treated 0. The meaning of the double sign + is that when the drum is used for electroplating the objects to be treated 0, the latter serves as a cathode, while when the drum is used for anodizing or Cleaning the items to be treated ο or z. B. is used for oxidation purposes, the workpiece is connected as an anode. The lines χ are introduced into the drum c through sealed openings Y at the hub points thereof. 12 and 13, there is also an inner part in the form of a tubular electrode s which extends in the axis of the drum. This part ζ is arranged so that it does not interfere with the guide surface d in that the radius R or the distance of the electrode ζ from the center of the drum is less than the distance R1 between the guide surface d and the center of the drum. Since the material to be treated always slides towards the bottom zone of the drum, only a small amount of play is required at the point at which the electrode is closest to the guide surface. The electroplating yield (which is given with the properties of the solution) is higher than with other drum systems. This is due to the fact that the drum does not need to be moved out of its position for the purpose of filling or unloading. As a result, the anode surface can be maximally designed and arranged in close proximity to the workpiece. With the scooping or suction effect associated with the external arrangement of the electrodes due to the proximity of the drum, the solution is constantly drawn back into the drum behind the anodes. In practice, an amount of the work item is expediently used, which is easy for the operator to handle, z. B. a subset of about 13 to 15 kg. One operator can easily supervise two machines. Likewise, one operator can process around 115 kg when galvanizing with zinc. Even with a relatively small unit charge, the total production for the drum unit is increased due to the shortening of the treatment time and the increased galvanizing effect. P A T P X T \ '<S P P. (- C Π Ε:

1. A device for the electrolytic treatment of objects in small quantities using a drum which is immersed in an electrolyte, characterized in that the drum (c) has a continuously open opening in the longitudinal direction, at one edge of which a protruding into the drum interior is fixed Guide and lock surface (d) is arranged in such a way that it covers the entire drum opening and, depending on the direction of rotation of the drum, allows easy filling or emptying of the drum.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the counter-electrodes (e) are located outside the drum, adapted in their shape to the drum and are arranged in such proximity thereof that the drum at high speed generating a combined scoop and pumping action can operate on the solution while applying high current density and maintaining essentially constant strength of the electrolyte.

3. Device according to claims 1 and 2, characterized in that a current-carrying insulated line (x) guided through the drum axis is arranged in a manner known per se so that its bare end is in contact with the objects to be treated.

4. Device according to claims 1 to 3, characterized in that the drum is arranged in a container which consists of two parts (a, b) , one part (o) serving to receive the electrolyte, while the other part (b) houses the drive mechanism (;) for the drum.

Considered publications:
German Patent No. 200,385;
U.S. Patent No. 2,249,609.

1 sheet of drawings