Krusta destructor V0

Da es in letzter Zeit viel freie Zeit gab und wohl auch noch geben wird, da Getreide und andere Feldfrüchte erfolgreich angebaut werdenwegen des Regens auf den Feldern verrotten, habe ich eine Elektrolyse durchgeführt, um Abzeichen, Medaillen, Münzen und ähnliche Fundstücke zu entkrusten.
Ich weiß nicht, ob dieser Beitrag überhaupt hierher gehört, aber es gibt eine ganze Reihe von Beiträgen aus anderen Bereichen, verschiedenen Spielzeugfilmen usw., also versuche ich es auch mal. Es gibt hier mindestens einen Bastler, da bin ich mir sicher, denn ich habe mit ihm hier geplaudert, und ich hoffe, dass dies als Ressource für mein eigenes Design und für andere Leute dienen wird, die sich für Elektronik interessieren. Wenn dies bereits fehl am Platz ist, bitte ich den Administrator, es zu löschen.
Ich habe mich vor einiger Zeit für einen Artikel in AR4/2019 interessiert

https://www.lovecpokladu.cz/klub/a/mini-krust-optimizer-zefir-i-19511

wo der Autor eine Schaltung aus der russischen Zeitschrift Radio 5/1985 adaptiert hat. Die Basis ist ein Multivibrator, der seine Frequenz durch Änderung der Spannung im negativen Zweig ändert. Ursprünglich hat er einen Piezo erregt und eine Sirene imitiert, er kann aber auch problemlos als Frequenzquelle für die Elektrolyse verwendet werden, nachdem man den ursprünglichen Mosfet durch einen BUZ-11 ersetzt hat.
Der Vorteil dieser Schaltung besteht darin, dass man durch Änderung der Spannung im negativen Zweig die Frequenz und die Spannung am Ausgang mit Hilfe des RC-Bauteils ändern kann.
Es hat seine Grenzen, aber es hat eine Menge kleiner Münzen mit geringem Silbergehalt in der Legierung gereinigt und funktioniert immer noch zur allgemeinen Zufriedenheit.
Schließlich brauchte ich eine geregelte Gleichspannungsquelle für die Reinigung von Kupfer und auch eine Impulsquelle für die Reinigung von Aglets mit Messungen.
Die Münzreinigung durch Elektrolyse war ursprünglich ein notwendiges Übel, um die Kruste aus Kupfermünzen, Münzen aus Kupferlegierungen und verschiedenen Abzeichen und Auszeichnungen, die ich mit einem Metalldetektor gefunden habe. Im Laufe der Zeit entdeckte ich, dass sich mit einer ähnlichen Methode auch kleine Münzen mit geringem Silbergehalt in der Legierung, wie z. B. die Grechel und Kreuzer von Leopold I., entkrusten lassen. Leider lebe ich nicht in einer Gegend mit sandigem Boden, wo man krustenlose Münzen mit perfekter Patina finden kann, daher die folgende Amateurkonstruktion.

Durch die elektrolytische Reinigung wird den Funden die Patina entzogen, die in einigen Fällen hinzugefügt werden kann. Ziehen Sie daher diese Reinigungsmethode in Betracht und verwenden Sie die Elektrolyse nur, wenn es unbedingt notwendig ist.
Ein paar Kleinigkeiten zu den Messungen: Die angezeigten Werte sind keine absoluten oder mittleren Werte, die mit einem Labormessgerät gemessen wurden. Es handelt sich vielmehr um Richtwerte, die durch Stichproben einzelner Module gemessen werden. Für eine einfache Anzeige von Werten ist dies völlig ausreichend. Wenn man näher an die Realität herankommen will, ergänzt man z.B. die Voltmeter mit Diodengleichrichtern mit Filterung. Den Vorteil würde ich eher in der Synchronisation, Spitzenerkennung und Mittelwertbildung der Messwerte sehen. Daran wird man im Laufe der Zeit arbeiten müssen. Außerdem kann es einige Fehler im Design geben, für die ich mich im Voraus entschuldige.
Über die eigentliche Elektrolyse. Dies ist nicht die klassische Verdrahtung, wie sie auf Wikipedia gezeigt wird, sie muss umgekehrt verdrahtet werden. Sie schließen einen gereinigten Gegenstand an den Minuspol und eine Elektrode aus einem weichen Material an den Pluspol an. Gefaltetes Alufolie hat sich bei mir bewährt. Am Pluspol gibt es Materialverluste, und das ist in diesem Fall kontraproduktiv. Ich bin kein Chemiker und kann daher die chemische Reaktion nicht beschreiben, die dabei abläuft, aber Elektroden aus verschiedenen Hartmetallen oder Edelstahl führten nicht zum gewünschten Ergebnis. Bei den rostfreien Elektroden nahm der Elektrolyt eine grüne Färbung an, und die Kruste brach überhaupt nicht ab.
Der von der Quelle entnommene Strom hängt von der Größe des zu reinigenden Objekts und der gewählten Reinigungsmethode ab. Bei Kupfermünzen in der Größe von 3-Francis-II-Münzen sollte die Stromaufnahme 1 A nicht überschreiten. Für kleine Kreuzer und halbe Kreuzer 600mA. Für kleine AG-Münzen 100-200mA und vorzugsweise im Impulsbetrieb oder mit zusätzlicher periodischer Zeitsteuerung. Auch die Reinigungsmethode ist aufgrund der Materialien unterschiedlich. Bei Kupfer ist DC ausreichend, wenn die Kruste nach einigen zehn Minuten abbricht, dann ist eine Trocknung und anschließende Wachskonservierung ausreichend. Nach der Konservierung muss die Münze nur noch mit einer Heißluftpistole erhitzt werden, und schon ist sie fertig.
Bei kleinen Agecas ist das anders. Für die eigentliche Reinigung lege ich die Münze 2-3 Stunden in eine Chelaton-III-Lösung. Auch das Erhitzen trägt zum Ergebnis bei, da es die chemische Reaktion beschleunigt. Dafür habe ich einen Widerstandsvorwärmer, der auch an den später beschriebenen Krustenzerstörer angeschlossen werden kann. Wenn sich die Kruste nicht entfernen lässt, bringe ich den Krustenzerstörer an der Münze an und im Idealfall bricht die Kruste ab oder beginnt sich aufzulösen. Wenn nicht, wiederhole ich die ganze Prozedur. Das ist nicht unbegrenzt möglich, da die verwendete Chemie das Kupfer an die Oberfläche bringt. Wenn es beim ersten Mal nicht klappt, versuche ich es höchstens ein zweites Mal und lasse die Münze dann so, wie sie ist.

Krusta destructor
Krusta destructor ist eine universelle spannungsgeregelte Stromversorgung und PWM-Controller. Es enthält eine Spannungsquelle und wird zur Zerstörung der Rinde von Kupfermünzen und kleinen AG-Münzen mit einem Silbergehalt von etwa 0,3 in der Legierung verwendet. Die Basismodule sind zwei DC-DC-Wandlermodule mit LM2596-Schaltungen, ergänzt durch ein V/A-Meter und eine PWM-Regelung sowie eine Endstufe, die aus komplementären Transistoren und einem BUZ11-Mosfet besteht. Ein Wandler dient als Stromquelle für die Elektrolyse, daher muss der ursprüngliche Trimmer durch ein 10k-Potentiometer ersetzt werden. Es ist ratsam, einen Kühlkörper aus einem Kupferband an den LM2596 zu löten und den gleichen an den BUZ11 zu löten. Der zweite Wandler wird zur Versorgung des V/A-Meters und des PWM-Generators verwendet, der die Endstufe ansteuert.
Die Verdrahtung ist nicht kompliziert, man sollte nur beim Kauf von DC-DC-Wandlern vorsichtig sein. Ich habe etwa 10 davon für Entwicklungs- und Testzwecke gekauft, und etwa die Hälfte davon funktionierte im wirklichen Leben. Ich habe auf verschiedenen Wegen eingekauft, Auktion, Aliexpress etc.... Alles wurde in die Originalfolie eingewickelt und das Ergebnis ist leider das, was es ist. Es lohnt sich, alles auf dem Tisch zu testen, bevor man die Module auf die Platine lötet. Auch die Abmessungen der Module variieren aufgrund von HW-Überarbeitungen recht stark. Ich habe es noch nicht in einer Schachtel versiegelt, wer soll damit bohren und schnitzen. Vielleicht bleibt es ja im Schuhkarton :-) Bisher hat es ein paar Münzen gereinigt, Tests, Kurzschlüsse und Burn-in sind im Gange und es sieht so aus, als ob es auf Dauer ohne größere Probleme funktionieren könnte.
Wenn Sie dieses Experiment nachbauen wollen, hier ist ein Link zu save.to:

https://ulozto.cz/tamhle/b4invzpDroIK#!ZGAyAmR1AzVlMzV4LwL5ZwWvLGuwF0yipxSSoJ9cMSuxBGHj

Es ist noch nicht die endgültige Version, der Timer muss noch optimiert werden. Ich weiß nicht, ob es ein Modul für dieses Design sein wird, oder ob ein neues erstellt wird, bei dem die Messmodule wegfallen und alles mit einem Display ausgestattet wird....
Es ist hauptsächlich wegen der kleinen Ag-Münzen. Es sollte so funktionieren, dass die Elektrolyse im Impulsbetrieb mit minimaler Leistung gestartet wird, dann schaltet sich das Ganze für ein paar Dutzend Minuten bis Stunden ab und wiederholt dann den gesamten Prozess. Die Idee ist, die Münzen mit so wenig Chemie und Strom wie möglich zu quälen.
Es ist zwar noch ein weiter Weg, aber warum nicht mal einen Versuch wagen?
Wenn jemand diese Idee oder dieses Design abändern oder irgendwo hinbringen kann, würde ich mich freuen. Aus diesem Grund wurde dieser Artikel geschrieben.
Viel Glück, liebe Kolleginnen und Kollegen.

Hier ist eine Aufschlüsselung der verwendeten Teile:

Teilnehmerliste

Exportiert von Krusta_destruktor_V0.sch am 30.09.2020 13:15:01

EAGLE Version 4.16 Copyright (c) 1988-2005 CadSoft

Teilwert Gerätepaket Bibliotheksblatt

C1 2200uF/35V CPOL-EUE7.5-16 E7,5-16 rcl 1
D1 1N5400 DO201-15 Diode-1 1
D2 1N5400 DO201-15 Diode-1 1
D3 1N5400 1N5400 DO201-15 Diode-1 1
D4 1N5400 1N5400 DO201-15 Diode-1 1
F1 FUSESHK20Q FUSESHK20Q SHK20Q-Sicherung 1
- Leiterplatten-Sicherungsdraht
LED1 LED3MM LED3MM led 1
LED2 LED3MM LED3MM led 1
Draht led 3mm 2x
Q1 BUZ11BV BUZ11BV TO220BV Transistor-Leistung 1
Q2 BC547 BC547 TO92 Transistor-npn 1
Q3 BC557 BC557TO92-EBC Transistor-pnp 1
R1 22R R-EU_0207/7 0207/7 rcl 1
R2 470R R-EU_0207/7 0207/7 rcl 1
R3 1k R-EU_0207/7 0207/7 rcl 1
R4 4k7 R-EU_0207/7 0207/7 rcl 1
R5 220R R-EU_0207/10 0207/10 rcl 1
R6 220R R-EU_0207/10 0207/10 rcl 1

-Flexokabel 230V
-2x Banane blau, rot
-Rundschalter 230V
-Doppelhebelschalter
-Potentiometer 10K/N
-Sicherungen 2A
-Sicherungsdraht für PCB
-V/A-Meter-Modul
-PWM-Generatormodul
-Kradex Z112J box

Schematische Darstellung

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