DE202015006892U1 - Anode basket for receiving soluble anode material in a galvanizing plant - Google Patents
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Abstract
Anodenkorb zur Aufnahme von löslichem Anodenmaterial in einer Galvanisieranlage, aufweisend: – ein Anodenkorbgehäuse, welches geeignet ist, das lösliche Anodenmaterial aufzunehmen, – eine untere Anodenkorbblende, welche mindestens teilweise einen unteren Bereich des Anodenkorbgehäuses umgreift, wobei die Anodenkorbblende mittels einer ersten Justiervorrichtung in der Höhe verstellbar ist, wobei die erste Justiervorrichtung in einem oberen Bereich des Anodenkorbgehäuses oder außerhalb des Anodenkorbgehäuses angeordnet ist.An anode basket for receiving soluble anode material in a galvanizing plant, comprising: an anode basket housing adapted to receive the soluble anode material; a bottom anode basket aperture at least partially surrounding a lower portion of the anode basket housing, the anode basket diaphragm being height-adjusted by a first adjustment device is adjustable, wherein the first adjusting device is arranged in an upper region of the anode basket housing or outside of the anode basket housing.
Description
Die Erfindung betrifft einen Anodenkorb zur Aufnahme von löslichem Anodenmaterial in einer Galvanisieranlage und eine Galvanisieranlage mit einem solchen Anodenkorb.The invention relates to an anode basket for receiving soluble anode material in a galvanizing plant and a galvanizing plant with such an anode basket.
Um ein Werkstück mit einer metallischen Schicht zu galvanisieren, kann in einen Behälter mit einem elektrisch leitfähigen Elektrolyten ein metallisches Anodenmaterial eingetaucht werden, wobei zwischen dem Anodenmaterial und dem Werkstück eine elektrische Spannung angelegt wird. Es ist allgemein ein Ziel, ein solches Abscheiden von Metall auf einem Werkstück mit einer vorbestimmten Schichtdicke zu erreichen. Bei vielen Anwendungen ist es zudem erwünscht, die Schicht mit einer möglichst gleichmäßigen Schichtdicke auf der Oberfläche des Werkstückes abzuscheiden.In order to electroplate a workpiece with a metallic layer, a metallic anode material may be dipped into a container having an electrically conductive electrolyte, with an electrical voltage applied between the anode material and the workpiece. It is generally a goal to achieve such deposition of metal on a workpiece having a predetermined layer thickness. In many applications, it is also desirable to deposit the layer with a uniform layer thickness as possible on the surface of the workpiece.
Es gibt mehrere Möglichkeiten, die Schichtdickenverteilung auf einer Werkstückoberfläche zu beeinflussen. Generell besteht eine Möglichkeit darin, das Verhältnis aus der Oberfläche der Anode zur Oberfläche der Kathode, als welches das Werkstück gepolt wird, zu verändern. Dies kann zum Beispiel dadurch erreicht werden, dass die Zahl der in einem Elektrolytbehälter angeordneten Anoden aus einem löslichen Anodenmaterial erhöht oder verringert wird. Eine solche Maßnahme bewirkt eine Veränderung der elektrischen Feldverteilung zwischen einer Anode und dem als Kathode geschalteten Werkstück. Da die Feldverteilung die Schichtdickenverteilung beeinflusst, lässt sich auf diese Weise die Dicke einer abgeschiedenen metallischen Schicht auf dem Werkstück variieren. Die Veränderung der Anodenzahl stellt jedoch nur eine relativ grobe Maßnahme zur Beeinflussung der Schichtdickenverteilung dar.There are several possibilities for influencing the layer thickness distribution on a workpiece surface. In general, one possibility is to change the ratio of the surface of the anode to the surface of the cathode as the workpiece is poled. This can be achieved, for example, by increasing or decreasing the number of anodes made of a soluble anode material arranged in an electrolyte container. Such a measure causes a change in the electric field distribution between an anode and the workpiece connected as a cathode. Since the field distribution influences the layer thickness distribution, the thickness of a deposited metallic layer on the workpiece can be varied in this way. The change in the number of anodes, however, represents only a relatively crude measure for influencing the layer thickness distribution.
Eine etwas genauere Steuerungsmöglichkeit der Schichtdickenverteilung lässt sich dadurch erreichen, indem ein Teil der Oberfläche einer im Elektrolyten eingetauchten Anode abgeklebt wird, um die freie Oberfläche der Anode zu verringern. Ein solches Abkleben ist jedoch arbeitsintensiv und fehleranfällig. Eine ähnliche Maßnahme ist in der
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen Anodenkorb bereitzustellen, mit dem eine gleichmäßige Beschichtung eines Werkstückes entlang seiner gesamten Oberfläche während einer langen Galvanisierdauer erreichbar ist. Ferner soll dies bei unterschiedlichen Werkstückgrößen möglich sein, ohne den Galvanisierprozess unterbrechen zu müssen. Mit dem Anodenkorb soll ein Werkstück in Form eines Rundmaterials oder Flachmaterials gleichmäßig beschichtet werden können, wobei dies auch bei hohen Stromdichten bis 100 A/dm2 möglich sein soll. Ferner soll eine Galvanisieranlage mit einem solchen Anodenkorb bereitgestellt werden.It is an object of the invention to provide an anode basket that achieves uniform coating of a workpiece along its entire surface during a long plating duration. Furthermore, this should be possible with different workpiece sizes without having to interrupt the electroplating process. With the anode basket a workpiece in the form of a round material or flat material should be uniformly coated, and this should be possible even at high current densities up to 100 A / dm 2 . Furthermore, a galvanizing plant with such an anode basket is to be provided.
Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.The object is solved by the subject matter of
Der erfindungsgemäße Anodenkorb zur Aufnahme von löslichem Anodenmaterial in einer Galvanisieranlage, weist auf:
- – ein Anodenkorbgehäuse, welches geeignet ist, das lösliche Anodenmaterial aufzunehmen,
- – eine untere Anodenkorbblende, welche mindestens teilweise einen unteren Bereich des Anodenkorbgehäuses umgreift,
- An anode basket housing adapted to receive the soluble anode material,
- A lower anode basket diaphragm which at least partially surrounds a lower region of the anode basket housing,
Der Anodenkorb weist somit eine untere Anodenkorbblende auf, welche in der Höhe mittels einer ersten Justiervorrichtung in der Höhe verstellbar ist. Die Anodenkorbblende ermöglicht es, dass keine Feldlinienkonzentration an einem unteren Ende der Anode auftritt. Stattdessen gibt es einen stetig abnehmenden Übergang der Feldlinien in den Bereich hinter der Anodenkorbblende. Der Übergang fällt umso größer aus, je weiter die Anodenkorbblende von der Oberfläche des Anodenkorbes beabstandet ist. Da die Anodenkorbblende in der Höhe verstellbar ist, kann eine Anpassung an unterschiedlich große zu galvanisierende Werkstücke erfolgen. Diese Anpassung geschieht erfindungsgemäß mittels einer ersten Justiervorrichtung, die in einem oberen Bereich des Anodenkorbgehäuses oder außerhalb des Anodenkorbgehäuses angeordnet ist. Durch diese Anordnung oberhalb des Anodenkorbgehäuses ist es für einen Bediener einfach möglich, die Höhe der Anodenkorbblende auch im laufenden Betrieb einer Galvanisierungsanlage zu verändern, sodass der Anodenkorb nicht aus dem Elektrolytbehälter entnommen werden muss. Damit werden keine feinen Partikel vom Boden des Elektrolytbehälters aufgewirbelt, woraufhin sich keine Partikel auf der Oberfläche der Werkstückes ablagern und mitgalvanisiert werden können. Durch Einsatz des erfindungsgemäßen Anodenkorbes wird somit eine hohe Anlagenverfügbarkeit und geringe Ausschussrate erreicht. Alternativ kann die Höhenverstellung auch außerhalb des Anodenkorbgehäuses erfolgen, was für einen Bediener der Galvanisierungsanlage ergonomischer sein kann.The anode basket thus has a lower anode basket aperture, which is adjustable in height by means of a first adjusting device in height. The anode basket aperture allows no field line concentration to occur at a lower end of the anode. Instead, there is a steadily decreasing transition of the field lines to the area behind the anode basket aperture. The transition is the greater, the farther the anode basket aperture is spaced from the surface of the anode basket. Since the anode basket is adjustable in height, an adaptation to different sizes to be galvanized workpieces can be done. This adaptation is done according to the invention by means of a first adjusting device, which is arranged in an upper region of the anode basket housing or outside of the anode basket housing. By this arrangement above the anode basket housing, it is easily possible for an operator to change the height of the anode basket aperture during operation of a galvanizing plant, so that the anode basket does not have to be removed from the electrolyte container. Thus, no fine particles are whirled up from the bottom of the electrolyte container, whereupon no particles can be deposited on the surface of the workpiece and mitgalvanisiert. By using the anode basket according to the invention thus a high system availability and low rejection rate is achieved. Alternatively, the height adjustment can also take place outside the anode basket housing, which can be more ergonomic for an operator of the galvanization plant.
Bevorzugt weist der Anodenkorb eine zusätzliche obere Anodenkorbblende auf, welche mindestens teilweise einen oberen Bereich des Anodenkorbgehäuses umgreift und mittels einer zweiten Justiervorrichtung in der Höhe verstellbar ist, wobei die zweite Justiervorrichtung in einem oberen Bereich des Anodenkorbgehäuses oder außerhalb des Anodenkorbgehäuses angeordnet ist.Preferably, the anode basket has an additional upper anode basket aperture which at least partially surrounds an upper region of the anode basket housing and is adjustable in height by means of a second adjusting device, wherein the second adjusting device is arranged in an upper region of the anode basket housing or outside of the anode basket housing.
Eine zusätzliche obere Anodenkorbblende ermöglicht eine noch bessere Anpassung der Feldlinienverteilung an unterschiedliche Werkstückabmessungen. Ein weiterer Vorteil kommt hinzu: Ein Elektrolytbehälter ist üblicherweise derart aufgebaut, dass der Elektrolyt an einer Seite des Elektrolytbehälters abfließt, sodass der Elektrolytpegel etwas zu dieser Seite hin geneigt ist. Dies bewirkt, dass entlang der Breite des Elektrolytbehälters eine ungleiche Elektrolytverteilung und somit eine ungleiche Feldlinienverteilung vorliegt. Ein ungleiches Elektrolytniveau kann auch dadurch erzeugt werden, indem eine unterschiedlich starke Lufteinblasung in den Elektrolyten erfolgt. Eine obere Anodenkorbblende kann die Folgen dieser Ungleichheit verringern, da eine entlang der gesamten Breite des Elektrolytbehälters gleiche verfügbare Höhe der Anoden einstellbar ist. Zudem ermöglicht die obere Anodenkorbblende eine einfache Anpassung an eine jeweilige Höhe eines Warenträgers, mit dem die Werkstücke in den Elektrolyten eingetaucht werden.An additional upper anode basket aperture allows an even better adaptation of the field line distribution to different workpiece dimensions. A further advantage is added: An electrolyte container is usually constructed in such a way that the electrolyte drains off on one side of the electrolyte container so that the electrolyte level is inclined somewhat towards this side. This causes an uneven electrolyte distribution and thus an uneven field line distribution along the width of the electrolyte container. An unequal electrolyte level can also be generated by a different levels of air injection takes place in the electrolyte. An upper anode basket panel can reduce the consequences of this inequality, since an equal height of the anodes available along the entire width of the electrolyte container is adjustable. In addition, the upper anode basket aperture allows easy adaptation to a respective height of a product carrier, with which the workpieces are immersed in the electrolyte.
Bevorzugt ist die erste und/oder die zweite Justiervorrichtung an den Anodenkorb angebracht. Damit kann ein Bediener auf einfache Weise für jede einzelne Anode die Höhe der jeweiligen Anodenkorbblende einstellen. Es ist dabei möglich, nur mit geringem mechanischem Aufwand eine zuverlässige Justierung der Anodenkorbblende zu erreichen.Preferably, the first and / or the second adjusting device is attached to the anode basket. Thus, an operator can easily adjust the height of the respective anode basket aperture for each individual anode. It is possible to achieve a reliable adjustment of the anode basket aperture only with little mechanical effort.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Anodenkorb einen Diaphragmakorb mit einem Diaphragmatuch auf, welche zwischen dem Anodenkorbgehäuse und der unteren Anodenkorbblende angeordnet sind. Ein Diaphragmatuch ist eine Membran, welche auf dem Diaphragmarahmen gleichmäßig aufgespannt werden kann. Indem das Diaphragmatuch zwischen der Anode und der Anodenkorbblende vorgesehen ist, ist die Anodenkorbblende maximal von der Anode entfernt und bildet einen äußeren Bestandteil des Anodenkorbes. Somit kann die Anodenkorbblende einfach mittels einer Stange oder eines Stabes mit der ersten und/oder zweiten Justiervorrichtung gekoppelt sein, ohne mit anderen Teilen des Anodenkorbs in Eingriff zu kommen.According to a further embodiment, the anode basket has a diaphragm basket with a diaphragm cloth, which are arranged between the anode basket housing and the lower anode basket diaphragm. A diaphragm pad is a membrane which can be clamped evenly on the diaphragm frame. By providing the diaphragm sheet between the anode and the anode basket panel, the anode basket panel is maximally removed from the anode and forms an external part of the anode box. Thus, the anode basket orifice may be simply coupled to the first and / or second adjustment device by means of a rod or rod without engaging other parts of the anode basket.
Bevorzugt ist die untere Anodenkorbblende und/oder die obere Anodenkorbblende aus einem elektrisch isolierenden Werkstoff gebildet. Dies kann ein Kunststoff wie Polypropylen sein, welcher einfach mechanisch zu bearbeiten ist und nur ein geringes spezifisches Gewicht aufweist.Preferably, the lower anode basket panel and / or the upper anode basket panel is formed of an electrically insulating material. This may be a plastic such as polypropylene, which is easy to machine and has only a low specific weight.
Die Aufgabe wird für die Galvanisieranlage durch den Anspruch 6 gelöst.The problem is solved by the
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden mit Bezug auf die nachfolgenden Zeichnungen erklärt, in welchen zeigen:Further advantages and features of the invention will be explained with reference to the following drawings, in which:
Das Anodenkorbgehäuse
Im unteren Bereich des Anodenkorbes
Der Stab
Der Anodenkorb
Zwischen dem Anodenkorbgehäuse
Die vertikale Positionierbarkeit der Anodenkorbblenden
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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