DE514157C

DE514157C - Verfahren zur Herbeifuehrung einer elektrolytischen Oberflaechenreinigung bei Metallen

Info

Publication number: DE514157C
Application number: DEW75085D
Authority: DE
Original assignee: MAX WOMMER
Current assignee: MAX WOMMER
Priority date: 1927-02-03
Filing date: 1927-02-03
Publication date: 1930-12-08

Description

Unbearbeitete Metallgegenstände, insbesondere solche aus Eisen und seinen Legierungen, weisen auf ihren Oberflächen oft starke Verunreinigungen auf, die sich aus Zunder-, Rost-, Glühspanbildung usw. ergeben.

Von einer erfolgreichen Oberflächenveredlung müssen diese Verunreinigungen entfernt werden, wobei es gleichgültig ist, ob die

ίο Veredlung auf galvanischem Wege, durch Feuerzinn, Emailleüberzug, Ölanstrich usw. geschieht. Je nach dem eingeschlagenen Wege erfolgt die Oberflächenreinigung mechanisch, chemisch oder elektrolytisch.

Das mechanische Verfahren besteht im Schleifen, Bürsten, Scheuern usw. Dasselbe ist zeitraubend und' kostspielig und in vielen Fällen mit starkem und unerwünschtem Materialschwund verbunden und hat nur dann einen Zweck, wenn der Körper sowieso auf Glanz poliert werden soll. Auch in diesen Fällen wird diese Maßnahme erleichtert, wenn der Körper auf die nachfolgend beschriebene Weise vorbehandelt wird.

Das chemische Abbeizen des Zunders usw. erfordert zu seiner wirksamen Ausführung ein langes Einwirken von starken und konzentrierten Säuren. Es ergibt sich dabei in den meisten Fällen zwar eine gründliche Reinigung, die jedoch mit einer starken Korrosion des Grundmetalls einhergeht.

Die bisher bekannten elektrolytischen Reinigungsverfahren behandeln das zu reinigende Material entweder als Kathode oder als Anode in Bädern, die Säuren, Salze oder Basen enthalten.

Bei der kathodischen Behandlung ist zwar größte Schonung des Materials gewährleistet, der Reinigungseffekt selbst dagegen ist meistens nicht erheblich.

Bei der .anodischen Behandlung dagegen ist eine kräftige Reinigung der Metalloberfläche möglich, jedoch tritt gleichzeitig ein starkes Auflösen und unerwünschtes Anätzen des Metalls ein.

Bekannt ist auch ein Verfahren zur Herbeiführung einer elektrolytischen Oberflächenreinigung bei Metallen, die unter Zuhilfenahme gewöhnlichen Wechselstromes erfolgt.

Gemäß vorliegender Erfindung erfolgt eine elektrolytische Oberflächenreinigung bei Metallen unter Zuhilfenahme von Wechselstrom unter Verwendung von übergelagertem Gleichstrom.

Ein mit Schleifkontakten versehener Kornmutator leitet beim Drehen einer Walze die Stromzuführung derart, daß ein Wechselstrom mit übergelagertem Gleichstrom entsteht, welcher auf das zu reinigende Werkstück' geführt wird.

Die Zeichnung veranschaulicht in Abb. 1 bis 8 verschiedene graphische Darstellungen

zur Erläuterung des Verfahrens, ebenso auch die beim Verfahren in Anwendung kommende Armatur und Schemas.

Abb. ι zeigt einen reinen sinusförmigen Wechselstrom, und zwar Stromstärke α als Funktion der Zeit.

Abb. 2 veranschaulicht denselben Strong bei gleichzeitiger Überlagerung eines Gleichstromes von der Stromstärke b. ίο Zu bemerken ist hier, daß der Wechselstrom für den vorliegenden Fall nicht sinusförmig zu sein braucht, sondern beliebige andere Strom-Zeit-Funktionen aufweisen kann. Ebenfalls kann an Stelle des gewöhnliehen Gleichstromes ein pulsierender treten, nur muß dann die Frequenz des pulsierenden Gleichstromes mit der Frequenz des Wechselstromes übereinstimmen. Eine technische Ausführung für letztere Kombination ist weiter unten angegeben.

Bei sehr hartnäckig haftenden Oberftächenverunreinigungen ist es bisweilen auch angebracht, zu Beginn der elektrolytischen Wechselstrombehandlung das Werkstück zunächst - anodisch in den überlagerten Gleichstromkreis zu legen und erst später zur kathodischen Überlagerung überzugehen, um zeitlich schneller zum Ziele zu kommen.

Die methodische Ausführung von Elektrolysen mit Gleichstrom und überlagertem Wechselstrom ist in der wissenschaftlichen Literatur mehrfach beschrieben. Dabei wurde eine Wechselstromquelle an die Primärspule eines Transformators gelegt; das Bad dagegen lag an der Sekundärspule des Transformators, und in diesem Stromkreis konnte ungehindert eine Gleichstromquelle mit eingeführt werden. Diese Ausführungsform ist technisch unzweckmäßig, sobald große Stromstärken erforderlich werden, da die Sekundärspule, wenn sie z.B. iooo Ampere geben soll, sehr große Abmessungen erfordert. Bequemer ist der in den Abb. 3, 4 und 5 dargestellte Kommutator, der für den vorliegenden Zweck eine besondere Ausbildung besitzt. Er stellt eine Verbesserung und Erweiterung des bekannten rotierenden Stromwenders dar. Derselbe wird an eine Gleichstromquelle von etwa 6VoIt Spannung und der erforderlichen Stromstärke angeschlossen. Während der bekannte rotierende Umformer nur Wechselstrom liefert und nicht gestattet, aus der gleichen Stromquelle auch noch Gleichstrom zu entnehmen, da dann bei manchen Stellen des Kommutators Kurzschluß entstehen würde, ist man durch die Neukonstruktion imstande, beide Stromarten gleichzeitig zu liefern.

Abb. 3 zeigt den Kommutator im Schaubild.

Auf einer motorisch drehbar angeordneten Walze c befinden sich metallische Auflagen g. Gegen die Walze c legen sich je drei Kontaktarme d, e, f und d¹, e¹ und f¹. Die Anordnung der Auflagen g ist aus der

Abb. 4 ersichtlich, und zwar zeigt diese Abbildung einen Querschnitt in senkrechter Richtung durch die Walze nach den Pfeilrichtungen A, B₁ C. Aus der Abb. 4 sind auch die leitenden Verbindungen, die unter den einzelnen Auflagen fest bestehen, zu erkennen.

Abb. 5 zeigt die Mantelfläche der zylindrischen Walze c an beliebiger Stelle aufgeschnitten und in eine Ebene aufgerollt. Hier sind nochmals die Auflageng· eingezeichnet sowie ihre Verbindungen untereinander. Die Abb. 6 zeigt das Schaltschema und Stromquelle, Kommutator und Wanne.

Von den Polen der Gleichstromquelle h aus geht einesteils eine direkte Leitung nach dem Kontakt d des Kommutators i, andernteils unter Zwischenschaltung des Widerstandes k und des Amperemeters I nach Kontakt d¹ des Kommutators. Die Kontakte/ und f¹ des Kommutators i liegen an der Wanne m, der Kontakt e¹ ist mit dem Amperemeter η und dem Widerstand 0 mit dem Kontakt f¹ des Kommutators verbunden. Dementsprechend ist der Kontakt e über das Amperemeter ρ go und den Widerstand q an den Kontakt f angeschlossen.

Wurden die Kontakte e¹ und f¹ einerseits und e und / anderseits kurzgeschlossen sein, so würde ein reiner Wechselstrom entstehen, weil in beiden Stromrichtungen gleiche Stromstärke durchgeschickt wird. Durch Einschalten der Widerstände 0 bzw. q läßt sich der jeweilige Anodenstromstoß bzw. Kathodenstromstoß einseitig abdampfen. Auf diese Weise wird ein Wechselstrom mit überlagertem Gleichstrom erreicht.

Abb. 7 zeigt die Stromstärke-Zeit-Funktion des hiermit erzeugten Wechselstromes.

Beim Abdämpfen des Anodenstromstoßes entsteht eine entsprechende Darstellung nach Abb. 8. Mit welchen von den beiden Kontakten f¹ und f das Werkstück verbunden wird, ist gleichgültig, da sich durch die gegebene Anordnung der Wechselstrom symmetrisch regulieren läßt.

Claims

Patentansprüche:

i. Verfahren zur Herbeiführung einer elektrblytischen Oberflächenreinigung bei Metallen, bei denen, die Reinigung unter Zuhilfenahme von Wechselstrom erfolgt, ■ dadurch gekennzeichnet, daß Wechselstrom unter Verwendung von überge- lägertem Gleichstrom " zur Anwendung kommt.
2. Eine Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch i, gekennzeichnet durch einen Kommutator (i), der nach bestimmten Richtlinien Schleifkontakte (if, e, f und d¹, e¹, f¹) enthält, die beim Drehen der Walze (c) die Stromführung derartig leiten, daß ein Wechselstrom mit überlagertem Gleichstrom entsteht, der auf das zu reinigende Werkstück geführt wird.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen