Die Erfindung geht aus von einer Anordnung gemäß dem Ober¬ begriff des Anspruches 1. Hierbei ist hauptsächlich an das Gebiet des Galvanisierens gedacht, aber auch an andere Anlagen zur elektrolytischeπ Behandlungen von Werkstücken, z.B. an eine Elektrophorese. Dabei bilden die zu behan¬ delnden Teile bzw. Werkstücke üblicherweise die Kathode und sind mit der Kathodenschiene leitend verbunden. Die Katho¬ denschiene bildet üblicherweise den sogenannten Wareπträ- ger. Die Anoden sind an den beiden Anodenschieπen ange- schlössen, die sich ebenso wie die Werkstücke im Bad befin¬ den. Die Werkstücke sind über Warenträger in das Bad ab- seπkbar, sowie aus diesem herausnehmbar. Die Anodenschienen und die Kathodenschiene befinden sich außerhalb der Bad- flüssigkeit, während die mit den Anodenschienen verbundenen Anoden und die mit der Kathodeπschiene verbundenen Werkstü¬ cke innerhalb der Badflüssigkeit gelegen sind. Die Aπoden- schienen und die Kathodeπschiene haben eine Doppelfunktion, indem sie zum einen eine genügende mechanische Stabilität zum Tragen der Anoden, bzw. der Werkstücke aufweisen mϋs- sen. Außerdem sollen sie hinreichend große Querschnitte

mit hoher Leitfähigkeit für die Zu- und Ableitung der in der Regel sehr hohen elektrolytischeπ Behandlungsstrδrπe be¬ sitzen. Wenn auch der Werkstoff Kupfer eine sehr große elektrische Leitfähigkeit hat, so ist er doch in der Regel aufgrund seiner Korrosionsanfälligkeit und auch seiner geringen mechanischen Festigkeit nicht für die Herstellung solcher Schienen geeignet. Daher wird hierfür in der Praxis aus Gründen der Koπtaktsicherheit und der mechanischen Festigkeit Edelstahl bevorzugt. Dabei nimmt man den Nach- teil einer wesentlich geringeren Leitf higkeit gegenüber der von Kupfer in Kauf.

In einem Bad befindet sich eine Reihe von sogenannten parallelgeschalteteπ Zellen mit den elektrolytisch zu behandelnden Werkstücken. Dabei wird eine gleichmäßige

Stärke der elektrolytischen Beschichtung auf allen Werk¬ stücken, d.h. in allen Zellen angestrebt. Dies ist nur dann erreichbar, wenn der elektrolytische Strom in allen Zellen in etwa der gleiche ist, was wiederum eine entsprechende Egalisierung der Galvanisierspaπnungen (Zellenspanπungεn) für alle Werkstücke erfordert. Da nun in den Anodenschienen und auch in der Kathodenschiene Spannungsabfälle auftreten, hat dies im Verlauf der Schienen eine Veränderung der galvanotechnisch wirksamen Zellenspannung für jedes Werk- Stückes zur Folge, mit der Konsequenz, daß die elektroly¬ tisch aufgetragene Schicht in ihrer Stärke bei den einzel¬ nen Werkstücken unterschiedlich groß ist. Dieser Effekt wird bei neueren Anlagen noch dadurch verstärkt, daß man zur Einsparung von Energie in elektrolytischen Bädern die Zelleπspannung U sehr klein halten will, z.B. in der

Größenordnung von 1 V. Damit machen sich durch den Span¬ nungsabfall in den Schienen bedingte, im Millivoltbereich liegende Differenzen in den Zellenspannungen negativ be¬ merkbar.

Entweder hat man den vorgenannten Nachteil bisher in Kauf genommen oder man hat versucht, dem auf verschiedene Weise

- abzuhelfen. So hat man die Querschnitte der Anodenschienen und der Kathodenschiene vergrößert, um unerwünschte Span- πungsabfälle U zu reduzieren. Oder man hat anstelle des an sich mechanisch vorteilhaften Materials Edelstahl die ~- Schienen aus Kupfer gefertigt. Dem wurden durch die dann höheren Gewichte der Schienen und die entstehenden Kosten wirtschaftlich sehr enge Grenzen gesetzt. Bei der Verwen¬ dung von Kupfer kam noch dessen Korrosionsanfälligkeit gegen die aggresiven Elektrolyten von z.B. Galvanikbädern 0 hinzu. In der Praxis wurden hiermit also keine oder nur nicht ins Gewicht fallende Verbesserungen erreicht. Weiter hat man versucht, die Ströme von beiden Enden der Schienen her zuzuleiten bzw. abzuführen, dies setzt gleichbleibende Übergangswiderstände der Kontaktierung an beiden Enden voraus, was aber in der Praxis nicht erreicht werden konnte. Außerdem wird hiermit der durch den jeweiligen benötigten Strom entlang der Schiene erzeugte Spannungsab¬ fall auch nicht eliminiert, sondern auf die Hälfte verrin¬ gert, d.h. spannungsabfallbedingte Fehler werden nur in einem begrenzten Umfang beseitigt. Eine diese Fehler we¬ sentlich oder sogar ganz beseitigende Angleichuπg der Einzelspannungeπ aller Zellen und damit eine Egalisierung aller Zellenströme war nicht erreichbar.

Aus DE-OS 37 32 476.4 ist zwar ein Verfahren zur Anglei- chung der Teilströme in einem elektrolytischen Bad bekannt, wobei zur Verbesserung der Schichtdickenverteilung passive Vorwiderstände in die technologisch bedingten Teilstrom¬ kreise (Zellen) des elektrolytischen Gesamtstromkreises eingebracht wurden, so daß in der so gebildeten Serien¬ schaltung die Größe der Teilströme von den Vorwiderständeπ bestimmt wurden. In DE-OS 37 32 476.4 werden keine näheren Angaben über Zahl und Anordnung der Anoden- und Kathoden¬ schienen gemacht. Insbesondere wird auch keine technische Lehre dahingehend vermittelt, wo die jeweiligen Ströme in die Schienen eingespeist werden und wo sie aus den Schienen heraustreten. Der technische Offenbarungsinhalt dieser

Literaturstelle beschränkt sich also auf den Einsatz der vorgenannten Vorwiderstände, wobei diese Vorwiderstände gegenüber dem technologisch bedingten instabilen elektro- lytischeπ Teilwiderstand wesentlich größer sein sollen. Damit will man nach dem Kirchhoffsehen Gesetz erreichen, daß bei genügend großen Vorwiderständeπ die einzelnen Teilströme, d.h. die Zellenströme jeweils gleich groß werden. Der Einsatz so großer Widerstände bedingt bei entsprechend großen Elektrolyt-Teilströ eπ entsprechende Energieverluste und hohe Spannungsabfälle. Beides steht im Gegensatz zu den eingangs erläuterten Forderungen der Energieeinsparung und des Arbeitens mit Spannungen im Bereich von 1 V. Die Widerstände sind infolge der hohen Ströme in ihren Dimensionen sehr groß und damit konstruktiv nur sehr schwer einsetzbar. Außerdem sind die Kosten aus demselben Grunde nicht unerheblich. Die sich mit der glei¬ chen Problemstellung befassende DE-OS 29 51 708 ist appa¬ rativ viel zu aufwendig.

Die Aufgaben bzw. Problemstellung der Erfindung besteht darin, auch bei Einsatz von elektrisch schlechter als Kupfer leitenden Anoden- und Kathodeπschieπeπ, z.B. aus dem genannten Edelstahl, mit einfachen Mitteln und ohne wesent¬ liche Energieverluste dafür zu sorgen, daß auf den einzel- πen Werkstücken der Zellen eines solchen Bades jeweils die gleiche Zellenspannuπg wirksam wird. Dies ist eine der Voraussetzungen für den angestrebten Materialniederschlag etwa gleicher Dicke auf jedem Werkstück.

Zur Lösung dieser Aufgaben- und Problemstellung ist zu¬ nächst, ausgehend vom Oberbegriff des Anspruches 1, die Kombination der Merkmale a) und b.) des Kennzeichens des Anspruches 1 vorgesehen. Die Merkmale des Abschnittes a) bewirken, daß der Stromdurchtritt durch die Anodenschienen in der Einspeiserichtung von Anode zu Anode geringer wird, da bei jeder Anode ein Teil dieses Stromes ins Bad abgelei¬ tet wird. An der Kathodenschiene dagegen nimmt der Strom in

der gleichen Richtung bis zu seinem Austritt an der anderen Seite des Bades von Werkstück zu Werkstück zu, da bei jedem Werkstück (Kathode) ihm ein entsprechender Teilstrom zu¬ fließt. Betrachtet man diese Anordnung von der einen Seite des Bades, an der sich die Einspeisungen in die Anoden¬ schienen befinden bis zur anderen Seite des Bades, an der der Stromaustritt aus der Kathodenschiene vorgesehen ist, so hat dies, einen konstanten Querschnitt jeder der vorge¬ nannten Schienen angenommen, in dieser Richtung an den Anodenschienen eine Verringerung des Spannungsabfalles pro Schieneπläπge und an der Kathodenschiene eine Zunahme des Spannungsabfalles zur Folge. Beides kompensiert sich zumin¬ dest teilweise. Hinzu kommen die Auswirkungen des Merkmales b. ) . Mit diesem Verhältnis des Querschnittes der Kathoden¬ schiene (Q _κ ) zum Querschnitt der Anodenschienen (Q.) wird dem Umstand Rechnung getragen, daß die Kathodenschiene die Elektrolytströme beider Anodenschienen aufnehmen und wei¬ terleiten muß. Die Anodenschienen und die Kathodeπschiene können somit aus einem gegenüber Kupfer korrosionsbeständi¬ gen und schlecht leitenden Werkstoff, z.B. Edelstahl, bestehen .

Eine alternative Lösung der o.g. Aufgaben- und Problemstel¬ lung ergibt sich durch den Gegenstand des nebengeordneteπ Anspruches 2. Dabei sind Oberbegriff und Merkmal a) mit den entsprechenden Abschnitten des Anspruches 1 identisch. Der Abschnitt b„) enthält eine Querschnittserhöhung, bzw. Quer- schnittverriπgerung der Schienen, welche in etwa den sich ändernden Größen, der Ströme in den Schienen entspricht und somit durch die nach dem ohmschen Gesetz in den einzelnen Teilabschnitten der Schienen bedingten Spaπnuπgsabf lle etwa zur gleichen Zellenspannung an jeder Zelle des Bades führt.

Eine weitere, nebengeordnete und alternative Lösung der vorgenannten Aufgaben- und Problemstellung ist Gegenstand des Anspruches 3. Auch hierin sind Oberbegriff und Merkmal

a) mit denen von Anspruch 1 und Anspruch 2 identisch. Unterschiedlich ist das Merkmal b^) . Hierdurch erreicht man ebenfalls die Egalisierung der Elektrolytteilströme der einzelnen Zellen und damit das Ziel der Aufgabe, wobei aber die zur Literaturstelle DE-OS P 37 32 476.4 erläuterten Nachteile vermieden sind. Hinzu kommt, daß DE-OS P 3732476.4 weder die Merkmalsanordnung des Oberbegriffes noch die des Abschnittes a) der Ansprüche 1, 2 und 3 bein¬ haltet. Beim Merkmal b kann man aber keineswegs die Widerstände beliebig hoch wählen, wie es in DE-OS P 37 32 476.4 angegeben ist. Vielmehr muß nach dem ohmschen Gesetz die Größe dieser Widerstände mit den übrigen elektrischen Daten, insbesondere den Spannungsabfällen, der Gesamtaπord- nung abgestimmt werden, daß die gewünschte Egalisierung der Tεilströme eintritt.

Von Vorteil können die mit den einander nebengeordneten Ansprüchen 1, 2 und 3 in den Abschnitten b ₁ ) , b„) und b«) angegebenen Merkmale miteinander kombiniert werden, wobei die Merkmale des Oberbegriffes und des Abschnittes a) mitbenutzt werden. Dies ist Gegenstand der Ansprüche 4 bis 7 und hat ein entsprechendes Zusammenwirken der Merkmale der Abscπnitte D.) , b„) und b ₃ ) zur Folge.

Weitere Ausgestaltungen, Vorteile und Merkmale der Erfin¬ dung sind den weiteren Uπteransprüchen, sowie der nachfol¬ genden Beschreibung und der zugehörigen, im wesentlichen schematischen Zeichnungen zu entnehmen. Dabei sind in den Zeichnungen nur diejenigen Merkmale •dargestellt, die zum Verständnis der Erfindung erforderlich sind:

Fig. 1: Eine Anordnung nach dem Stand der Technik,

Fig. 2 und 3: Anordnungen nach αer Erfindung,

Fig. 4: eine prinzipielle Darstellung der Spannungs¬ abfälle und Spannungen bei einem Stromver-

lauf wie er in Fig. 2 und 3 dargestellt ist, wobei aber die Auswirkungen der Merkmale b^,) , b ) und b ₃ ) der Ansprüche nicht mit berücksichtigt sind,

Fig. 5: eine prinzipielle Darstellung der Erfindung mit eingetragenen Zahlen der Ströme und Spannuπgsabfälle bei einer Ausführungsform gemäß Fig. 2 der Erfindung,

Fig. 6: ein Diagramm zur Erläuterung der Ausfüh¬ rungsform gemäß Fig. 2 und 5,

Fig. 7: eine schematische Darstellung der Ströme und Spaπnuπgsabfalle bei einer Anordnung nach Fig. 3,

Fig. 8: ein weiteres Diagramm des Schienenwider- staπdes in Abhängigkeit von dem Schieπen- verlauf,

Fig. 8a bis 8d: verschiedene Ausführungen der im

Prinzip zum Diagramm nach Fig. 6 gehörenden Widerstände ,

Fig. 9: eine weitere Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 1 zeigt eine Anordnung nach dem Stand der Technik mit einem die Gleichspannung liefernden Gleichrichter 1, zwei Aπodenschienen 2 und einer Kathodenschiene 3. Wie eingangs erwähnt befinden sich die Anodenschienen und die Kathoden¬ schiene außerhalb der Badflüssigkeit, während die mit den Anodeπschieneπ verbundenen Anoden und die mit der Kathoden- schiene verbundenen Werkstücke innerhalb der Badflussigkei'; gelegen sind. Um die Darstellung zu vereinfachen sind aber

₁ ^A Anoden AI _< -An und Werkstücke Wi.- m _m nur prinzipiell in Fiq ³ . 1 und Fig. 4 angedeutet. Im übrigen sind in den Zeichnungen die Anoden und die Werkstücke symbolisch durch die alleini¬ ge Darstellung der Anodenschienen und der Kathodenschiene mit erfaßt bzw. ersetzt. Die Stromflußrichtungen in den

Schienen und auch im Bad 4 sind schematisch angedeutet. Es ist ersichtlich, daß in Fig. 1 die Stromeinspeisungen 5 in die Anodenschienen und der Stromaustritt 6 aus der Katho¬ denschiene sich auf der jeweils gleichen Seite des Bades befinden. Aus den eingangs erläuterten, mathematisch nach¬ weisbaren Gründen bewirken die entlang der Schienen 2, 3 entstehenden Spannungsabfälle ungleiche Spannungen an den einzelnen Zellen, welche die nur schematisch angedeuteten Werkstücke W enthalten. Entsprechend den unterschiedlichen Zellenspaπnungen entstehen unterschiedliche Zellenströme (Teilströme) und damit Unterschiede in den Schichtstärken auf den Waren (Werkstücken) W. Ähnliche Nachteile ergaben sich bei einer nicht mehr gesondert dargestellten Ausfüh¬ rung nach dem Stand der Technik, bei der von der Gleich¬ richter- Spanπungsquelle 1 her jeweils beidseitig in die Anodenschienen und Kathodenschiene eingespeist wurde.

Die Erfindung ist zunächst, wiederum schematisch, anhand der Figuren 2 und 3 dargestellt. Hierzu gibt Fig. 4 eine prinzipielle Darstellung der Spanπungsverhältπisse.

Gemäß Fig. 2 und 3 wird von der Gleichstromquelle 1 her der Strom in Enden der Aπodeπschienen 2 von einer jeweils rechts gelegenen Seite 4' des Bades 4 her eingespeist (Ziff. 8). Er fließt dann gem. Ziff. 9 von den Anodenschie¬ nen 2 durch das Bad zur Kathodenschiene 3 und tritt aus dieser an einer Seite 4" des Bades aus (siehe Ziff. 10) , die zur Einspeisuπg 8 der Anodenströme entgegengesetzt liegt. Mit anderen Worten: Die Stromeintrittsenden der Anodenschienen und das Stromaustrittsende der Kathoden- schienε liegen einander entgegengesetzt.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist schraffiert der jeweilige Querschnitt der Schienen 2 und 3 angedeutet. Hieraus ergibt sich, daß der Querschnitt Q _κ der Kathoden- schieπe 3 größer ist als der jeweilige Querschnitt Q. jeder der Anodenschienen 2. Das Verhältnis Q _K :Q _A sollte nicht kleiner als 1,7:1 sein, kann jedoch, sobald es wirtschaft¬ lich vertretbar ist, beliebig größer als 1,7:1 sein. Als besonders vorteilhaft hat sich ein Querschnittsverhältnis von 2:1 ergeben. Hierzu zeigt in einem Beispiel das Dia¬ gramm gemäß Fig. 6, daß die nachstehend noch näher erläu¬ terte relative Gleichmäßigkeit bei dem Querschnittsverhält¬ nis von Q _K :Q _A = 2:1 am günstigsten ist und darunter einen bald sehr schlechten Wert annimmt, darüber aber noch akzep¬ table Werte beibehält, wie die dargestellte Kurve im weite¬ ren Verlauf der Abszisse zeigt.

Im Beispiel der Fig. 3 ist die Schaltungsanordnung die gleiche wie im Beispiel der Fig. 2. Der Unterschied besteht darin, daß der Querschnitt der Anodenschienen 2 von den Einspeisungsstellen 8 her im weiteren Verlauf der Strom¬ flußrichtung 12 abnimmt, d.h. der spezifische elektrische Widerstand des Querschnittes der Anodenschienen sich in Richtung 12 hin vergrößert. An der Kathodenschiene 3 ist die Anordnung so getroffen, daß in der Stromflußrichtung 13 sich die Querschnitte dieser Schiene vergrößern, d.h. der spezifische elektrische Widerstand der Querschnitte in Richtung 13 hin abnimmt, dieser Gedanke der Erfindung ist nicht auf die in Fig. 3 dargestellte stufenförmige Änderung der Querschnitte der Schienen 2, 3 beschränkt, wie es weiter unten aus den Figjren 8 bis 8d und deren Erläuterung näher hervorgehen wird.

Fig. 4 zeigt schematisch die Aπodenschienεπ 2 und die Kathodenschiene 3 mit den Stro einspεisungen 8, dem Strom¬ austritt 10 und den Anoden A. bis A , sowie den Werkstücken 1. bis Wm Dabei sind die Buchstaben "n" und " " bewußt abweichεnd gεwählt, da diε Zahl der Anoden nicht mit der

Zahl der Wεrkstücke überεinstimmen muß. Die entsprechεπdεn Spannungsabfälle an dεn Anodεn sind mit ^u ιy bis y\U bzw. y\U _1R bis U _R bezeichnet. Die Spaπnungsabfalle an der Kathodεπschiεπε von Wεrkstück zu Werkstück haben die Bezifferung . Die Spannungen im Bad an jeder

Zelle haben die Benennung -Jz.l..V. bis Uzm.V, bzw. Uz.l, _n R bis Uzm _n R.

Diese Anordnung entspricht dεr Schaltung bzw. Stromεinspei- sung und -ausspeisung nach dem Oberbegriff und dem Merkmal a) der Ansprüche, wobei aber die Ausgestaltungεn gemäß den Merkmalen b , b _? ) und b ₃ ) noch nicht berücksichtigt sind. Eine theoretische Berεchπung dεr Anordnung nach Fig. 4 zeigt nun, daß sich dabei zwar schon eine teilweise Kompen¬ sation von spaπnungsabfallbediπgten Fehlεrπ εrgibt, abεr εiπε zufriεdεnstellende Kompensation noch nicht vorliegt. Da hier nur die Unterschiεdε dεr für das Galvanisiεrεn notwendigen Zellεnspaπnungεn zu betrachten sind, entfallen alle Spannungsabfälle y\U vor dεr εrstεn Warε an der Kathodenschienε (Punkt A) und bzw. nach dεr ersten Anode an der Anodεnschiεπε (Punkt B) . Die wirksame Badspaπnung U _R , _υ für die Vorderseitε V und die Rücksεitε R dεr Warε liεgt somit jεwεils zwischεn dεr Stεllε A und dεπ Stellen B an. Jeder der in Fig. 4 gεzeichnetεπ jεwεils vier Strompfade von A nach B hat unterschiεdlichε Span¬ nungsabfalls auf dεn Schiεnεπ. Die Summe der Spannuπgsab- fällε jedes Strompfades plus die zugehörige Zellεnspaπnung

Uz ist für diε zu betrachtende Streckε A bis B g ^a lεich. Siε ist definitioπsg ^a emäß U _n Badj „V für diε Vordεrsεitε der Ware ^ü u ^π n ^d d ^U UBB _D aadd, RK _n ^f f ^ü ü ^] r diε Rücksεitε Mathεmatisch drückt sich dies wiε folgt aus

U 'z.mV ^{= U} Bad V ^" A ^U 2V ^" A ^U 3V ^" Δ ^U n^

^U z3V = ^U Bad V ^" A ^U 2V ^" " ₃ V ^" Δ ^U 3 ^: V ^V = ^U Bad V - A "ι ^" A U ₂ - A U ₃ ; A u _nV < A ^ü 3 ^'Jπd . U _3V --, U„ (symmetrischεr Spεzialfall) und

A ^U 2V ^> A "!

hieraus folgt: U _zmV j. U _z3V ψ U _zlv ;

Mit einεm Zahlenbeispiel an Hand der in Fig. 5 εingetrage- nen Spannungen soll dies belegt werden. Mit U„ . = 1,4 Volt ergεben sich folgende Gleichungen:

^U Bad = ¹ ' ^{4 V} = ^U zlV ^{+ 285 mV;}

1,4 V = 95 mV + U _z2y + 266 mV;

1,4 V = 171 mV + U _∑3V + 228 mV;

1,4 V = 228 mV + U _∑4V + 171 mV;

1,4 V = 266 mV + U _z5y + 95 mV;

1,4 V = 285 mV + U _z6 ;

damit

'zlV 1,4 V 0,285 V 1,115 V z max 'z2V 1,4 V 0,361 V 1,039 V 'z3V 1,4 V 0,399 V 1,001 V = Uz min 'z4V 1,4 V 0,399 V 1,001 V 'z5V 1,4 V 0,361 V 1,039 V 'z6V 1,4 V 0,285 V 1,115 V

das heißt

^ü zlV * ^U z2V r U _z3v

^U z4V * ^U z5V * ^U z6V ^{: U} zlV ^{~ U} z6V ^ü z2V = ^ü z5V

- ^U z3V = ^U z4V

Gleiches gilt für die Zellenspannungen der Rückseite der Waren:

Fig. 5 zeigt nun bei einεm QuerschnittsVerhältnis der Kathodεnschiene zu den Anodεnschiεnεπ gεmäß Fig. 2 und

Mεrkmal b..) der Anspruchs schεmatisch (ohne die einzelnen Stromzuführungen) die Aπodenschiεnen 2 und die Kathoden-

schienε 3 mit den Stromeinspeisungen 8 der Anodεnströme I. auf dεr rεchten Badseite und den Stromaustritt 10 dεr Kathodεπschiεnεnstro εs I,, auf dεr linken Badseitε. Hierbei ist ein Verhältnis von Q _K :Q _A ^voπ 2:1 angenommεn. Diε jewεi- ligen Strö ε und Spannungsabfällε sind in ihrεn Zahlen anhand einεs mit in erster Näherung zulässigen Verεiπfa- chungεπ durchgεrεchnεtεn Beispieles eingetragεπ. Dabεi sind 14 diε Bεträge der Spanπungsabfalle an einεr Anodenschieπε und 15 diε Bεträgε dεr Spannungsabfalls an der Kathoden¬ schiene.

Zur Beurtεilung der Wirksamkeit der vεrschiedεnεn Schienen- anordπungen wird diε Vεrglεichsgrößε o eingeführt. Der Wert Q errεchπεt sich aus dεr maximalεn Differenz der Zellenspannungen bezogen auf die minimale Zelleπspannung.

tf = z max ^~ z min . 100%; z min

Q ist die relative Ungleichmäßigkεit. Bεi eiπseitigεr Einspεisung nach dεm Stand dεr Technik (Fig. 1) ergibt sich z.B. mit den bevorzugt aus Edelstahl bestehendεπ Schiεnεn von jεwεils glεiche Querschnitt, d.h. der Quεrschπitt Q _κ dεr Kathodεnschiεnε ist glεich dem Quεrschnitt Q. jεder der Anodenschieπεn, εin Wert für Q = 85%.

Bεi glεichen Parametεrn abεr mit dεm Mεrkmal bl, wobεi das Quεrschnittsvεrhältπis Q,, : Q. der Schienen gleich 2:1 ist und mit gegenläufigεr Einspεisung nach Fig. 2 rεduziεrt sich Y wiε nachfolgend berεchπet auf 11,4%.

11,4%

Mit diεsεr Ausführungsform dεr Erfindung ist man also bε- rεits dεm Idεalwεrt von $ = 0 wesentlich nähεr gεkommεn, als εs beim Stand der Technik möglich war.

Fig. 6 zeigt im vorstehenden Zusammenhang εin Diagramm für das lεtztgeπannte Beispisl, wobei diε Ordiπatε diε Un- gleichmäßigkeit gemäß der o.g. Formel darstellt. Auf der Abszisse ist das Querschnittsvεrhältπis Q _K -Q _A aufgεtragεn. Diε Kurvε zeigt, daß sich bei einem Querschnittsverhältnis Q -Q. von 2:1 zwar noch nicht der Idealwert von ^ ^* = 0 einstεllt, daß abεr auch obεrhalb diεsεs Wεrtεs dεs Kurven- vεrlauf 16 akzeptable Wertε von g vorliegen, während dεr andere Kurvenast bei Werten von etwa 1,7:1 und tiefer einen ungünstigen Verlauf einnimmt.

Fig. 7 zeigt einε Darstεllung ähnlich wiε in Fig. 5 dεr Spannuπgsabf lle und Ströme eiπεs Zahlenbeispiεlεs bεi einer erfinduπgsgemäßeπ Ausgestaltung der Anordnung nach den Fig. 2 und 3. D.h. es ist sowohl das Querschnittsvεr- hältnis Q _K :Q _A = 2:1 gεwählt (Fig. 2) , als auch eine Verän- dεruπg der Widerstandswerte der Schieπεn in ihrεr Längs¬ richtung gε äß Fig. 3.

Mit U Bad = 1,4V ergeben sich folgende Gleichuπgεn:

1,4V = 95mV + ^U z2V 304mV 1,4V = 171mV + U _∑3V + 228mV l,4v = 228mV + U ... + 171mV

' z4V

1,4V = 304mV + Uz _c 5„V + 95mV

damit

Uzl . .V. = 1,4V - 0,'400V = 1,'000V = Uz min

Uz2 _w V = 1,'4V - 0,'399V = 1,'001V = Zz max

^U z3V ^{= 1,4V "} °' ^{399V =} 1.001V U _z4v = 1,4V - 0,399V = 1,001V

^U z5V ^{= 1,4V "} °' ^399V = 1.001V

U Z _e b _u v = 1,4V - 0,400V = 1,000V

das heißt:

^U zlV ^U z2V * ^U z3V " ^U z4V ^{* U} z5V ^U z6V;

Gleichεs gilt für diε Zεllεπspannungen der Rückseitε dεr Waren.

Diε rεlative Ungleichmäßigkεit beträgt

u ,001V-1,

V = zmax-Uzmi.n . 10 _n 0 _n % _v = 1' '000V . 1„0 _n 0 _n % _v ^ _^ 0 _n % _o/

Fig. 7 zεigt also, daß diε Kombination dεr Querschnittsver- hältnisse der Schienen gemäß Fig. 2 mit der Widerstands- änderuπg im Schiεnenverlauf gεmäß Fig. 3 und diεs in Vεr- biπdung mit dεn dargεstellten Stromrichtungen bzw. Strom- εinspεisungεn und Stromaustrittεn gemäß Ziffer a der An¬ sprüche einε optimalε Aπglεichuπg dεr Zellenspannuπgen ergibt.

Fεrnεr zεigεn die vorstehenden Darlegungen, daß bereits bei

Verwendung der Merkmalε dεs Anspruchεs 1 odεr dεr dεs An- spruchεs 2 sich jεweils auch gegenübεr dem Stand der Tεchnik wεsεntlich bεssεre Werte ergεbεn, da in beiden Fällen die Spannungsabfälle / U an den Anodeπschiεnen und der Kathodenschiεne gegeπübεr dem Stand der Tεchnik dεfi- niεrt verändεrt wεrdεn mit dem Ergebnis eiπεr Aπnähεruπg der Beträα -ε allεr Zεllenspannung =>en U -l,,v, bis Uzm.V,, sowiε

Uzl . .R. bis UzmR _n . Wεπn auch dεr Idεalfall εiner solchen Anπä- herung beim Wert dεr rεlativen Ungleich äßigkeit \ = 0% liegt, so erfaßt, wie dargelegt, die Erfindung auch Anord¬ nungen mit davon abweichεndεn Wεrtεn, wiε es z.B. anhand der Fig. 2 und 5 bεispielhaft dargelεgt wurdε. Im übrigεn εrfolgt auch εinε wεsentliche Verbεssεrung dεs Wεrtes y, wenn man das Beispiel der Figuren 3 und 7 für sich nimmt

(Anspruch 2). Dies geschieht dadurch, daß die Widerstands- ändεrung an den Anodeπschiεnεn εinε Anhεbuπg der Spannungs¬ abfälle an den einspεisungsfεrnεn , in dεn Zεichπungen jeweils links gelegεπεn Schienenεnden bewirkt, dagegεn an dεr Kathodεnschienε εine Anhebung der Spannungsabfalls am austrittstεrnεn Schiεnεnεndε zur Folge hat, das in den Zεichnungεn jεweils rechts gelegen ist. Diεs εrgibt sich aus dεr Erhöhung dεr Schiεnεnwidεrstände in den angegεbεnεπ Bereichεn. Fig. 8 zeigt hierzu ein prinzipiellεs Diagramm dεr Ändεrung des Schienenwiderstandεs R im Verlauf der

Schienenläπge L, wobei die Richtung der Abszissε sich aus dεn vorstεhenden Darlegungen zu den Fig. 3 und 7 und iπsbe- sondere aus der schεmatischεπ Widεrstandsdarstεllung in Fig. 3 εrgibt.

Wie berεits εrwähnt könnεn die Anodenschiεnεn 2 und diε Kathodεnschieπe 3 aus einεm Edεlstahl, z.B. εinεm V2A-Stahl bestehεn. Es εmpfiehlt sich in diesem Fall, daß das die jewεilige Kontaktgabe mit der Anodεnschiεne durchführende Teil der Anlage eine Kontaktfläche aus dem gleichen Edel¬ stahl besitzt, bzw. insgesamt aus dεm gleichen Edelstahl hergestellt ist.

Die Fig. 8a bis 8d beinhalten in der Praxis mögliche und vorteilhafte Ausführungsformen der Ausgestaltung dεr Schie- nεπ 2, 3 zur Erziεlung dεr erläutertεn unterschiedlichen Widerstandswεrtε übεr die Schienεnlänge . So zeigt Fig. 8a, daß die Schienε im Bεrεich hohεn Widεrstandes mit einεr größeren Anzahl Bohrungen oder sonstige Ausnehmungen 16 versεhεn ist, als in Abschnittεn gεringeren Widerstandes. Fig. 8b zeigt eine sich in ihrer Längsrichtung im Quer¬ schnitt kontinuierlich änderndε Schiεne, während Fig. 8c und 8d Schienenausführungεn zεigεn, dεrεn spεzifischer Widerstaπdswert sich in Schiεnεnlängsrichtung abgεstuft (17) vεrringεrt. Dabεi ist Fig. 8c εine in sich einstückigε Schiεne und Fig. 8d zeigt einε aus entsprechεndεn Lamεllεn 18, 19 zusammengesetzte Schienε. Insbεsondεrε die Ausfüh-

1 rung nach Fig. 8a zεichnetn sich durch einε hohε mεchaπi- schε Stabilität aus. Diε Sandwich-Bauweise nach der Fig. 8d kann vortεilhaftεrwεise so ausgestaltεt wεrdεn, daß diε längstε, in dεr Zeichnung unterε Schicht odεr Lamelle 18 5 aus einem mechanisch sehr fεsten Edelstahl bεstεht, währεnd die darübεr befindlichen, kürzerεn Schichtεn oder Lamellen 19 aus Kupfer sind, d.h. aus einεm Matεrial sεhr hohεr Leitfähigkeit. Es ist ferner ersichtlich, daß durch Ände¬ rungen der Gestaltung der vorgεnanntεn Schiεnenbeispiele 10 gεmäß Fig. 8a bis 8d man diε jεwεils gεwünschtε Widεr- standskurve (Widerstandsvεrlauf übεr Schiεnεnlängε) gεmäß Fig. 8 erreichen kann.

Fig. 9 zeigt in einer Detaildarstεllung nur εiπe der Schie-

1 nen 2, bzw. 3 mit Zuleitungεπ 20 zu den Werkstücken 7 bzw. den Anoden AI bis Aπ. Im Verlauf dieser Zuleituπgεn sind ohmsche Widεrständε Rl, R2, R3 usw. vorgεsεhεn, dεrεn Widεrstandswerte rεlativ klεin sind, so daß sich an ihπεπ bεi dεn auftrεtεπden Strömen Spannungsabfälle ergεbeπ, die

20 lediglich im Millivoltberεich liεgεn. Diεsε Widεrständε wεrden so gewählt, daß unter Berücksichtigung der Spaπ- nungsabfälle in den Anodenschiεnεn, dεr Kathodεnschienε und an den Anoden und Werkstückεn sεlbεr diε jεwεiligεn Zεllεn- spaπnungeπ eiπandεr glεich wεrdεn, odεr zumiπdεst Wεrtε

25 erreichεn, diε sich sεhr anεinandεr annähern. Man kann also durch gezielte Änderungen dieser Widerständε Rl usw. εinεr- seits die gewünschten Änderung der Zellεnspannungεn im Sinne dεrεn Aπgleichuπg erreichεn, wobεi abεr aufgrund der sehr gεringεn Widerstandswerte keine ins Gewicht fallende _g0 Verlustleistungen in Kauf genommεn wεrdεn müssen.

Wie bereits erwähnt kann eine Anordnung nach Fig. 9, die dem Merkmal ₃ ) des Anspruches 3 entspricht auch "mit den

Merkmalen b ) (Fig. 2 und 5) und/oder b ) (Fig. 3 und 7)

„_ kombiniert werdεn, wobei aber die Prinzipanordnung gemäß

Fig. 4 (Oberbegriff und Merkmal a der Ansprüche) bεibεhal- tεπ ist.

Sofern die gewünschte Annäherung bzw. Egalisierung der Wertε dεr Zεllεnspannungεn εrreicht wird, liegt εs im Bεreich der Erfindung, diε zum Stand dεr Technik erläuter- tεn, spannungsabfallbεdingtεn Fεhlεr auch innεrhalb dεr vorgεπanntεn Grenzen zu überkompensiεrεn.