DE3134231A1 - Vorrichtung zur tauchphosphatierung von metalloberflaechen - Google Patents

Vorrichtung zur tauchphosphatierung von metalloberflaechen

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DE3134231A1 DE19813134231 DE3134231A DE3134231A1 DE 3134231 A1 DE3134231 A1 DE 3134231A1 DE 19813134231 DE19813134231 DE 19813134231 DE 3134231 A DE3134231 A DE 3134231A DE 3134231 A1 DE3134231 A1 DE 3134231A1
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sludge
bath
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phosphating
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Fumio Hagimoto
Minoru Osaka Ishida
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C22/00Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals

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Description

  • Vorrichtung zur Tauchphosphatierung von Metalloberflächen
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Tauchphosphatierung von Metalloberflächen. Sie betrifft insbesondere eine verbesserte Vorrichtung zur Tauchphosphatierung solcher metallischer Werkstücke wie Automobil-Karosserien.
  • Wenn metallische Werkstücke der Behandlung mit einer Phosphatierungslösiing in einem Bad unterzogen werden, fällt als Nebenprodut eine große Menge unlösliche Phosphate enthaltenden S hlammes an. Wenn dieser Schlamm nicht aus dem Bad ausgetragen wird, reichert er sich in dem Bad an und haftet auc an den metallischen Werkstücken, wodurch das Abspülen erschwert wird und unvollständig verläuft und als Folge davon ein fehlerhafter Überzug gebildet wird. Aus diesem Grunde ist es'erforderlich, daß der.
  • Schlamm-Gehalt in dem Bad für die Behandlung von Automobil-Karosserien beispielsweise unter etwa 30 ppm gehalten wird. Um diese Bedingung zu erfüllen,kann die Phosphatierungslösung dem Bad entnommen, zur Entfernung des Schlammes der Filtration unterworfen und danach in das Bad zurückgegeben werden. Jedoch besitzt eine in der industriellen Praxis für die Phosphatierung von Automobil-Karosserien eiilgesetzte Anlage eine große Kapazität; beispielsweise befindet sich das Bad manchmal in einem Behäiter mit den Abmes:;ungen einer Breite von 2 800 mm, einer maximalelL Länge von 25 000 mm, einer Tiefe von 3 000 mm und einem Fassungsvermögen von 120 m3, und eine Menge von 10 000 1 Phosphatierungslösung wird pro Minute umlaufen gelassen. Somit ist es erforderlich, daß die Filteranlage über eine genügend große Kapazität zur Behandlung einer großen Menge Phosphatierungslösung und auch über eine wirks.ime FiLtrierleistung in bezug auf die Abtrennung des in fein verteiltem Zustand anfallenden Schlammes verfügt. Die Errichtung einer derartigen Filtrieranlage gestaltet sich in der Praxis schwierig.
  • Im allgemeinen schlägt sich der Schlamm am Boden des Bades nieder. Wenn metallische Gegenstände der Tauchbehandlung unterzogen und dabei fortgesetzt weitertransportiert werden, reichert sich der Schlamm allmählich an der Austrittseite des Bades . Bei einer zunehmenden derartigen Anreicherung gelangt ier Schlamm in Berührung mit den metallischen Gegenständen und wird mit diesen zusammen auch aus dem Bad herausgebracht und verursacht dadurch fehlerhafte Beschichtungen. Zur Lösung dieses Problems wird vorgeschlagen, am Boden des Bades eine Vertiefung anzubringen, in der sich der Schlamm sammeln kann. Dazu wird ein Teil der Phosphatierungslösung in gerichtetem Strom auf den abgesetzten Schlamm eingespritzt, um diesen in die genannte Vertiefung zu überführen, und der in dieser Vertiefung gesammelte Schlamm wird aus lern -Bad ausgetragen (Japanisches Geauchsmuster (unveröffentlicht) No. 157 918/1979). Jeloch besteht die Gefahr, in daß der abgesetzte Schlamm, der/einem feinverteilten Zustand vorliegt, beim Weitertransport der metallischen Gegenstände in dem Bad und auch be .m Einspritzen der Phosphatierungslösung zum Sammeln de; Schlammes aufgewirbelt und wieder verteilt wird. Infolgedessen bereitet es Schwierigkeiten, den abgesetzten Schlamm in der Vertiefung wirksam anzureichern und aus dieser mit einer Konzentration von mehr als 1 000 ppm auszutrag2n, die zu einer wirksamen Abtrennung des Schlammes durch Filtration für notwendig gehalten wird.
  • Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist in erster Linie eine Vorrichtung zur Phosphatierlng von Metalloberflächen, in der der als Nebenprodukt gebildete Schlamm wirkungsvoll in einer Vertiefung am Boden der Vorrichtung gesammelt und von dort in einer Konzentration aus dem Bad ausgetragen wird, die zur einer leistungsfähigen Filtration ausreicht. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur wirksamen Entfernung des als Nebenprodukt bei der Tauchbehandlung von Metalloberflächen in einem eine Phosphatierungslösung enthaltenden Bad gebildeten Schlammes aus diesem Bad, ohne daß dadurch die fortlaufende Tauchbehandlung und die Herstellung eines einwåndfreien Überzugs behindert wird.
  • Die Tauchvorriqhtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt (a) ein Bad, an dessen Boden sich mindestens eine Vertiefung zur Ansammlung des Schlammes befindet,-(b) eine Einspritzvorrichtung zur Erzeugung eines Stroms der Phosphatierungslösung, der hinreichend ist, um den am Boden abgesetzten Schlamm zu der-Vertiefung zutransportieren und ihn dort zu sammeln, (c) eine Anzahl von Leitplatten die in Bodennähe, jedoch oberhalb dieser Strömung angebracht sind, so daß sie Strömungswege für diese Strömung vorgeben, jedoch ein Aufwirbeln oder eine erneute Verteilung des abgesetzten oder angereicherten Schlammes verhindern, wobei diese Leitplatten in Winkeln von nicht mehr als 900 zu der betreffenden Strömungsrichtung angeordnet sind, und (d) eine Austragevorrichtung zur Entleerung des in der Vertiefung gesammelten Schlammes aus dieser.
  • Die vorliegend} Erfindung wird im folgenden ausführlich unter Bezug au die beigefügten Zeichnungen erläutert.
  • Fig. 1 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Fig. 2 zeigt eine pei-spektivische Ansicht einer Ausführungsform der l.eitplatten, die einen Teil der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung bilden.
  • Fig. 3 zeigt eine schematische Schnittansicht einer anderen Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Fig. 4 zeigt eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Fig. 5 zeigt einen schematischen Grundriß der in Fig. 4 dargestellten Vorrichtung.
  • In Fig. 1 besitzt ein Bad 1 eine Behälterform, die es dlfür geeignet macht, einen MetalAcJegenstand 2 einer Tauchbehandlung zu unterziehen, während der der Gegenstand fortlaufend mittels einer Fördervorlichtung 3 weitertransportiert wird. Statt der gezeigten schiffsartigen Form kann das Bad auch in jeder anderen gewünschten Form, wie etwa der Form eines Kastens, errichtet werden. An der Einlaßseite des Bades 1 wird gewöhnlich ein Überlaufbehälter 4 angebracht.Am Boden des Bades 1, im allgemeinen an dessen waagerechtem Teil 1a (nachstehend als "horizontaler Boden" bezeichnet), befindet sich eine Vertiefung 5 zum Sammeln des Schlammes. Die Vertiefung 5 kann in jeder gewünschten Form ausgeführt werden, vorzugsweise in Form einer umgekehrten Pyramide oder eines umgekehrten Kegels, die sich nach unten zu verjüngen und sich über die gesamte Breite des Bades 1 hinweg erstrecken. Am unteren Teil der Vertiefung 5 ist eine Rohrleitung 6 mit einem Ventil angebracht, durch die der in der Vertiefung gesammelte Schlamm ausgebracht wird. Das andere Ende der Rohrleitung 6 ist mit der Ansaugseite der Pumpe 7 verbunden. Auf der Auslaßseite der Pumpe ist eine mit einem Ventil versehene Rohrleitung 8 angebracht, die da::u dient, die den Schlamm enthaltende Phosphatierungslösun(r zu einem (nicht gezeichneten) Filter zu transportieren. Das durch das Filter von dem Schlamm befreite Filtrat (d.h. die Phosphatierungslösung) kann, wenn nötig, zu dem Bad 1 oder dem Überlaufbehalter 4 zurückgeleitet werden. Ein mit cinem Ventil versehenes Rohr 9 zweigt an eine3' Stelle vor dem in der Rohrleitung 8 angebrachten Ventil von dieser'ab, und sein anderes, offenes Ende mündet innerhalb der Vertiefung 5.
  • Ein Teil der P,losphatierungslösung aus dem Rohr 8 wird durch die Rohr Leitung 9 zu der Vertiefung 5 im Umlauf geführt, um eile Ansammlung von Schlamm an den Wandungsteilen der Vertiefung 5 zu vermeiden und außerdem den in der Vertiefung 5 gesammelten Schlamm fließfähig zu machen, wodurch das Au:ìbringen des Schlammes aus dem Bad wirksam ermöglicht wir<l. An der tiefsten Stelle der Vertiefung 5 befindet sich cin mit einem Ventil versehenes Entleerungsrohr 10.
  • Der Oberlaufbehälter 4 ist mit einer ventilbestückten Rohrleitung 11 ver]nden, über die ein Teil der Phosphatierungslösung entnommen werden kann, und die Rohrleitung 11 ist an ihrer anderen Ende mit der Ansaugseite einer Pumpe 12 verbunden. Wenn auf einen Überlaufbehälter 4 gänzlich verzichtet wird, kann die Rohrleitung 11 unmittelbar an das Bad 1 angeschlossen werden, und zwar anjeder beliebigen Stelle, ausgenommen am Bodenteil. Mit der Auslaßseite der Pumpe 12 ist eine Hauptrohrleitung 13 verbunden, von der aus eine Anzahl mit Ventilen bestückter Zweigrohrleitungen 14 abgehen.
  • Die Enden der Rohrleitungen 14 sind mit Steigleitungen (d.h. Rohren) 15 verbunden, die an dem horizontalen Boden la und den geneigten Teilen 1b und 1c vor und hinter dem horizontalen Boden angeordnet sind. Der vordere und der hintere geneigte Teil entspricht jeweils dem Boden an der Einlaß- und Auslaßseite; beide werden im folgenden als"geneigte(r Böden(Boden)" bezeichnet. Jedes Steigrohr 15 ist mit einer Anzahl von (nicht eingezeichneten) Löchern versehen, um die Phosphatierungslösung in Richtung der Markierungspfeile, d.h. in Richtung auf die Vertiefung 5 hin, auszustoßen. Durch das Einspritzen der Phosphatierungslösung durch diese Löcher hindurch wird eine Strömung der Phosphatierungslösung bewirkt, wodurch der Schlamm, der sich am Boden des Bades 1 abgesetzt hat, zu der Vertiefung transportiert und in dieser gesammelt wird. Die Form und die Anordnung der Steig rohre kann so gewählt werden, daß eine ausreichende Strömung erzeugt wird, um den abgesetzten Schlamm zu der Vertiefung 5 zu transportieren und in dieser zu sammeln. In dem Fall, wie er in Fig. 1 dargestellt wird, ist die Vertiefung in Form einer umgekehrten Pyramide ausgebildet, bei der jede Seite eine Länge besitzt, die gleich der gesamten Breite des Bades 1 ist; dabei sind die geraden Steigrohre, die die volle Breite des Bades 1 überstreichen, parallel zueinander und in cJeeigneten Abständen angeordnet. Die Abstände bei einer derartigen Anordnung in einer praktisch einzusetzenden Vorrichtung zur Behandlung von Ailtomobil-Xarosserien können beispielsweise von etwa 500 bis 1 000 mm betragen, und die durch die Löcher der Steigrohre eingespritzte Menge Phosphatierungslösung kann für jedes einzelne Steigrohr von 20 bis 50 1/min betragen.
  • Eine Anzahl von Leitplatten 16, die die Strömungswege für die Phosphatierungslösung bilden, sind nahe dem Boden des Bades, jedoch oberhalb der Ströme der Phosphatierungslösung angeordnet,die am Boden des Bades durch Einspritzen der Phosphatierungslösuncp mittel; der Steigrohr 15 gebildet werden. Die Anordnung der Leitplatten 16 bedeckt vorzugsweise im wesentlichen den gesamten Boden, einschließlich der Vertiefung 5.
  • Eine Ausführungsform der Leitpla:ten 16 ist in Fig. 2 dargestellt, wobei jede Platte 17 geneigt ist und eine solche Länge besitzt, daß sie die gesamte Breite des Bades 1 überdeckt. Durch parallele Anordnung einer Anzahl solcher Platten in geeigneten Abständen werden die Strömungswege 18 für die Phosphatierungslijsung gebildet. Die Anordnung der Platten 17 wird durch d e Trägerleisten 19 festgehalten. Die Neigung der Platteii kann rechtwinklig oder spitzwinkling entgegen der Strömltngsri.chtutlcl der Phosphatierungslösunq sein, vorzugsweise in einem Winkel von 20° bis 900 entgegen der Strömungsrichtung. Mittels dieser Vorrichtung wird verhindert, daß der gemeinsam mit der Phosphatierungslösung zwischen den Leitplatten 16 und dem Boden des Bades fließende Schlamm aufgewirbelt oder wieder in die Phosphatierungslösung jenseits der Leitplatten 16 hinein verteilt wird. Im allgemeinen wird eine spitzwinklige Neigung der Platten 17 entgegen der Strömungsrichtung über dem horizontalen Boden 1a (außer über der Vertiefung 5) bevorzugt; über den geneigten Böden ib und 1<: wird ebenfalls eine spitzwinklige Neigung entgegen der Strömungsrichtung bevorzugt,während-über der Vertiefung ein rechter Winkel oder spitzer Winkel gegen die StrömungsrLchtung gewählt werden kann, wobei über der Vertiefung 5 ein rechter Winkel besonders zweckmäßig ist.
  • Aus diesem Grunde werden die Leitplatten 16 für gewöhnlich in Blockbauweise aus einer Reihe von Einzelelementen, je nach der Ausführung des Bodens, eingesetzt. Die Leitplatten 16 werden zweckmäßigerweise aus einem Material hergestellt, das gegenüber der Phosphatierungslösung hinreichend korrosionsbeständig ist und auch eine genügende mechanische Schlagfestigkeit gegenüber her-abfallenden Metallgegenständsn aufweist. Ein spezielles Beispiel für solche Materialien ist nichtrostender Stahl. Weiterhin werden die Leitplatten zweckmäßigerweise so gefertigt, daß sie zur Überwachung und zur Wartung der Anlage leicht wieder -gelöst werden können. Die Neigungswinkel, Abstände der einzelnen Platten, deren Höhe , Bodenabstände etc.
  • können je nach der Form de Bades, der Menge und Beschaffenheit des Schlammes, des Fließzustandes der Phosphatierungslösung etc. passend gewählt werden. Beispielsweise kann in einer zur Behandlung von Automobil-Karosserien betriebenen Anlage der Neigungswinkel etwa 200 bis 90° entgegen der Strömungsrichtung betragen. Wenn dieser Winkel zu klein ist, kann der Schlamm an der geneigten Platte angehäuft und durch diese daran gehindert werden, von dem Strom der PhosyXhatierungslösung mitgenommen zu werden.
  • Wenn der Winkel zu groß wird, wird ein Teil der Strömung der Phosphatierungslösung in den Raum oberhalb der Leitplatten 16 gelangen und bewirken, daß der Schlamm aufgewirbelt und wieder verteilt wird. Ein bevorzugter Winkel liegt normaierweise bei 400 bis 600. Die Abstände der Anordnung der geneigten Platten 17 können von 10 bis 120 mm betragen. Wenn der Abstand zu klein ist, kann der Durchgangsweg 18 der Phosphatierungslösung durch den Schlamm blockiert werden. Wenn der Abstand zu groß ist, geht der auf die geneigten Platten zurückzuführende technische Effekt verloren. Ein bevorzugter Abstand der Anordnung beträgt von 50 bis 9() mm. Die Höhe sollte mindestens 50 mm betragen. Wenn sie u klein ist, ist die Verhütungswirkung der Leitplatten 16 gegenüber einer Aufwirbelung und Wiederverteilung des Schlammes unzureichend. Wenn sie zu groß wird, kann dies eine höhere Kapazität des Bades erfordern, damit eine Berührung der Metallgegenstände mit den Leitplatten 16 verhindert wird. Die bevorzugte Höhe liegt bei 100 bis 200 mm. Dei6Abstand zwischen dem Boden des Bades und den LeitplattenVsollte mindestes 50 mm betragen. Wenn dieser Abstand zu klein ist, kann der Raum für den Strom der Phosphatierungslösung nicht sichergestellt werden, es werden Störungen der Strömung ausgelöst und ein Aufwirbeln des Schlammes verursacht. Wcnn dieser Abstand zu yroR ist, wird eine Erhöhung der Kapazität des Bades erforderlich, damit eine Berührung der Metallgegenstände mit den Leitplatten 16 verhindert wird. Der bevorzugte Abstand beträgt von 100 bis 200 mm.
  • In der Anlage, die in Fig. 3 dargestellt ist, in der die Zahlen dieselben Teile wie in Fii. 1 bezeichnen, sind mehrere Vertiefungen 5 in parallelen Anordnungen über den gesamten horizontalen Boden des 13ades 1 hinweg angebracht, wobei jede dieser Vertiefungen m t einer Vorrichtung zum Ausbringen des in ihr befindlich<n Schlammes ausgerüstet ist. Sämtliche über den horizontlilen Boden hinweg ange- brachten Leitplatten 16 haben einen Winkel von 90°. Hierin liegen die einzigen Unterschiede zu der in Fig. 1 dargestellten Anlage.
  • Beispiel 1 Unter Benutzun; eines schiffsförmigen Bades (vgl. Fig. 1) mit einer Breite von 500 mm, einer maximalen Länge von 2 000 mm, eine Tiefe von 1 000 mm und einem Fassungsvermögen von 1 000 1 wurde die Tauchbehandlung metallischer Gegenstälde zur Phosphatierung mit einer Zinkphoshat-Lösung "Grandione SD 2000" (hergestellt von Nippon Paint Co., Ltd.), die den Schlamm in einer Konzentration von 500 ppm enthielt, unter folgenden Bedingungen durchgeführt: Phosphat-Umlauf 70 1/min; Strom der Phosphatierungslösung am Boden 0,8 m/s. Nach 2-stündiger fortdauernder Behandlung (behandelte Fläche 60 m2) wurden die Konzentrationen des Schlamms an den Stellen a und b , wie sie in Fig. 1 I)ezeichnet sind, bestimmt. Die Ergebnisse unter Verwendung verschiedener Ausführungsformen der Leitplatten 16 sind in lrabelle 1 zusammengestellt.
  • Tabelle 1
    Ver- Geneigte Platten Schlamm-
    such Konzentration
    Nr. Nei- Abstand Höhe Boden- Stelle Stelle
    gungs- der An- Abstanda b
    winkel ordnung
    (°) (mm) (mm) (mm) (ppm) (ppm)
    1 1 60 | 70 150 l 100 1 1753 | 158
    2 20 1 70 150 ! 100 | 1285 1 285
    3 3 90 70 150 100 1705 172
    | 4 | 60 | 70 | 50 | 100 | 1247 | 293
    5 60 10 150 100 2012 109
    6 60 120 150 100 1572 200
    7 Keine geneigte Platte angebracht 680 453
    8 10 | 70 150 LOO 517 509
    . 9 120 | 70 150 100 852 400
    10 60 70 30 100 785 423
    11 60 5 150 100 501 509
    12 | 60 | 200 150 - 100 965 378
    Die Versuche Nr. 1 bis 6 sind Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung, und die Versuche 7 bis 12 sind Vergleichsbeispiele. Wie aus den vorstehenden Ergebnissen zu entnehmen ist, ist die Schlammkonzentration an der Stelle b, wo die Metallgegenstände der Tauchbehandlung ausgesetzt werden, genügend klein, und andererseits sind die Schlammkonzentrationen an der Stelle a, d.h. in der Vertiefung, hinreichend groß, um eine Abtrennung durch Filtration wirksam erreichen zu Können.
  • Die Messung der Schlammenge in der Phosphatierungslösung wurde mit Hilfe des in der japanischen Industrienorm JIS K 0102-10.2 (suspendierte Feststoffe) beschriebenen Verfahrens durchgeführt. Bei Versuch 2 wurde eine gewisse Anhäufung von Schlamm an den geneigten Platten beobachtet.
  • Bei Versuch 5 wurde in einigen der Durchgänge Verstopfung beobachtet. Bei Versuch 11 war die Strömung im Anfangsstadium zufriedenstellend, jedoch bildeten sich im Laufe der Zeit in den meisten Durchgangswegen Verstopfungen.
  • Die in den Fig. 4 und 5 dargestellte Anlage ist zusätzlich mit einer Vorrichtung zum Austragen mindestens eines Teiles des auf dem horizontalen Boden 1a niedergeschlagenen und angehäufteii Schlammes ausgerüstet, ohne letzteren erst in die Vetiefung 5 zu transportieren. Das heißt, daß in dem Bad 1 m t Hilfe einer Vorrichtung 16 index Nachbarschaft eine Seit'nwandung senkrechte Saugrohre 21 angebracht sind. Der untere Teil 22 eines Saugrohres 21 ist in einem rechten Winkel in der Nähe des horizontalen Bodens 1a, in einer festgelegten Entfernung von diesem (z.B. 50 - 100 mm zur Waagerechten abgebogen. An diesem unteren Teil 22 ist auf der Umfangsoberfläche des Rohres eine Anzahl von Löchern (nicht eingezeichnet) zum Absaugen der den Schlamm enthaltenden Phosphatierungslösung angebracht. Diese Löcher sind vorzugsweise auf der dem horizontalen Bilden 1a zugewandten Seite des Rohres angebracht. Das Steigrohr 21 besitzt an seinem pberen Ende, oberhalb der Ol,erfläche der Phosphatierungslösung, eine schwenkbare Rohrverbindung 23, die mit einer Antriebsvorrichtung 24 verbunden ist. Durch diese Antriebsvorrichtung 24 wird das Sauyrohr frei drehbar um eine Achse betätigt. Aufgrund dieser Drehbewegung des Saugrohres 21 vollführt das untere Ende 22 eine halbkreisförmige Hin-und Herbewegung , wie in Fig. 5 dargestellt ist. Die Geschwindigkeit der Drehbewegung am Rohrende kann etwa 0,5 bis 5 m/min betragen. Die Saugrohrleitung 21 ist über die drehbare Rohrverbindung 23 mit einer mit einem Ventil bestückten Rohrleitung 25 verbunden. Dieses Rohr 25 ist mit der Ansaugseite einer Pumpe 26'verbunden.
  • Die Auslaßseite der Pumpe 26 ist mit einer mit einem Ventil bestückten Rohrleitung 27 verbunden, die dazu dient, die den Schlamm enthaltende Phosphatierungslösung einem Filter (nicht eingezeichnet) zuzuführen. Das Filtrat (d.h.
  • die Phosphatierungslösung) kann von dem Filter, falls erforderlich, wieder in das Bad 1 oder in den Überlaufbehälter 4 zurückgeleitet werden.
  • Die Vorrichtung zum Ausbringen des Schlamms von dem horizontalen Boden 1a kann entweder einzeln oder zu mehreren, je nach der Breite des horizontaLen Bodens la, eingesetzt werden. Auf dem horizontalen Boden 1a können in der Zone außerhalb des Schwenkbereichs des unteren Teils 22 des Saugrohres ein oder mehrere Steigrohre 15 angebracht werden, wenn dies erforderlich ist, damit der Schlamm der betreffenden Zone entweder in den Schwenkbereich hinein oder aber in die Vertiefung 5 transportiert wird. Wenn die Austragevorrichtungen zu mehreren eingesetzt werden, können-alle von ihnen an einer Seitenwafld, des Bades 1 angebracht werden, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist, oder aber sie können an beiden Seitenwänden des Bades mit jeweils unterschiedlicher Höhe angebracht werden, um ein gegenseitiges Zusammenstoßen der waagerechten unteren Endstücke 22 zu vermeiden. Weiterhin können die genannten horizontalen Endstücke 22 auch parallel über die Breitenrichtung des Bades 1 angebracht werden und so betätigt werden, daß sie eine Hin- und Herbewegung in der Längsrichtung des Bades ausführen.
  • Beispiel 2 Unter Verwendung eines schiffsförmigen Bades (vgl. Fig. 4) von im wesentlichen der gleichen Größe wie in Beispiel 1 wurde die Taucnbehandlung metallischer Gegenstände zur Phosphatierung mit einer Zinkphosphat-Lösung "Granodine SD 2000", die den Schlamm in einer Konzentration von 500 ppm enthieLt, unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1, jedoch mit den Abweichungen durchgeführt, daß die schlammhalzige Phosphatierungslösung kontinuierlich mit einer Geschwindigkeit von 10 1/min durch zwei Saugrohre aus dem )3ad ausgebracht wurde, daß die ausgebrachte Phosphatierung';lösung zur Reinigung von dem Schlamm filtriert wurde wld daß das erhaltene Filtrat in das Bad zurückgeleitet wurde. Nach 2-stündiger fortdauernder Behandlung (behandelte Fläche 60 m2) wurden die Konzentrationen des Schlamms an den in Fig. 4 bezeichneten Stellen a und b bestimmt. Die Ergebnisse unter Verwendung verschiedener Ausführungsformen der Leitplatten 16 sind in Tabelle 2 zusammengestellt.
  • Tabelle 2
    Ver- Geneigte Platten
    such Konzentration
    Nr.
    Nei- Abstand Höhe Boden- Stelle Stelle
    gungs- der An- Abstand a b
    winkel ordnung
    (O) (mm) (mm) (mm) (ppm) (ppm)
    1 1 60 1 70 150 100 | 1400 120
    2 | 20 | 70 | 150 | 100 | 1093 | 260
    3 90 | 70 150 LOQ 1445 150
    4 60 7.0 50 100 | 098 264
    5 | 60 | 10 | 150 | 100 | 1608 | 105
    6 G0 120 | 150 | 100 1258 183
    7 Ke.ine geneigte Platte angebracht 564 409
    8 | 10 70 | 150 L00 465 453
    9 120 70 150 100 768 371
    10 60 70 30 100 707 381
    11 60 5 150 100 443 462
    12 60 200 150 100 835 353
    Wie der Vergleich der Ergebnisse in Tabelle 1 mit denjenigen in Tabelle 2 erkennen läßt, führt der Einsatz von Saugrohren zu einer wirksamen Erniedrigung der Schlammkonzentrationen an den Stellen a und b in dem Bad.
  • Wie aus der vorstehenden Beschreibung hervorgeht, macht die vorliegende Erfindung bei der Tauchbehandlung von Metall gegenständen in einem eine Phosphatierungslösung enthaltenden Bad, dessen Boden vorzugsweise aus einem horizontalen Teil in der Mitte des Bades und aus gegen- über diesem geneigten, eingangs- und ausgangsseitig gelegenen Teilen besteht, ein Verfahren zur Austragung des während der Beiandlung als Nebenprodukt anfallenden Schlammcs aus dem Bal verfügbar, das den kontinuierlichen Ablauf der Behandlung in keiner Weise behindert; dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß der Schlamm am Boden niedergeschlagen wird, daß der niedergeschlagene Schlamm.
  • mittels eines durch Einspritzen erzeugten Stroms der Phosphatierungslösung transportiert wird, so daß er sich in einer am Boden angebrachten Vertiefung sammelt, und daß der angereicherte Schlamm aus der Vertiefung durch ein an dieser .ngebrachtes Rohr ausgetragen wird, wobei das Einspritzen durch Düsen erfolgt, die eine Strömung unterhalb eine - Anzahl von in Bodennähe angebrachten Leitplatten erzeugten, uncl wobei die Leitplatten in einem Winkel von nicht jehr als 900, vorzugsweise von 20° bis 90°, gegen die Strö3kungsrichtung geneigt sind.

Claims (5)

  1. P a t e n t a n sp r .ü c h e 0 Vorrichtung zur Tauchphosphatierur.g von Metalloberflächen mit einer Phosphatierungslösung in einem Bad, in dem Schlamm als Nebenprodukt gebildet und während des Betriebs am Boden niedergeschlagen wird, dadurch gekennzeichnet, daß sie (a) einBad, das am Boden mindestens eine Vertiefung für die Ansammlung des Schlammes besitzt, (b) eine Einspritzvorrichtung zur Erzeugung einer Strömung der Phosphatierungslösung, die ausreicht, den am Boden niedergeschlagenen Schlamm zu der Vertiefung zu transportieren und in dieser zu sammeln, (c) eine Anzahl von Leitplatten, die in Bodennähe, jedoch oberhalb der Strömung angebracht sind und auf diese Weise Durchgangswege für diese Strömung bilden, so daß verhindert wird, daß der abgesetzte und angereicherte Schlamm aufgewirbelt und wieder fein verteilt wird, wobei die Leitplatten unter Winkeln von nicht mehr als 900 gegen die Strömungsrichtunq angeordnet sind, und (d) eine Austragevorrichtung zum Ausbringen des in der Vertiefung gesammelten Schlammes ais dieser enthält.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bad (a) schiffsförmig ist und einen Boden besitzt, der einen horizontalen Teil und eingangs- und ausgangsseitig zu diesem geneigte Teile aufweist, wobei in dem horizontalen Teil mindestens eine Vertiefung vorhanden ist, die Einspritzvorrichtungen (b) an den geneigten Teilen angebracht sind, die Leitplatten (c) an dem horizontalen Teilen und an dem geneigten Teil angebracht sind und die Austragevorrichtung (d) an der Vertiefung angebracht ist.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß (e) eine Saugvorrichtung an einer Stelle in der Strömung angebracht ist, um den darin befindlichen Schlamm anzusaugen und aus dem Bad auszubringen.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugvorrichtung (e) über dem Boden beweglich angeordnet ist.
  5. 5. Verfahren zur Austragung des als Nebenprodukt bei der Tauchbehandlung von Metallgegenständen in einem eine Phosphatierungslösung.enthaltenden Bad, das einen Boden mit vorzugsweise einem horizontalen Teil in der Mitte und gegenüber diesem geneigten, eingangs- und ausgangsseitig gelegenen Teilen aufweist, anfallenden Schlammes aus diesem Bad ohne Behillderunq des kontinuierlichen Ablaufs .lieser Behandlung, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlamm m Boden niedergeschlagen wird, daß der niedergeschlagene Schlamni mittel; eine durch Einspritzen erzeugten Strömung der Phosphatierungslösung transportiert wird, damit er sich in einer am Boden angebrachten Vertiefung sammelt, und daß der angereicherte Schlamm aus der Vertiefung durch eine an dieser angebrachte Rohrleitung ausgetragen wird, wobei das Einspritzen durch Düsen erfolgt, damit die Strömung unterhalb einer Anzahl von in Bodennähe angebrachten Leitplatten erzeugt wird, wobei wiederum die Leitplatten in einem Winkel von nicht mehr als 900, vorzugsweise von 200 bis 90°, gegen die Strömungsrichtung geneigt sind.
DE19813134231 1981-08-29 1981-08-29 Vorrichtung zur tauchphosphatierung von metalloberflaechen Withdrawn DE3134231A1 (de)

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