DE2448287B2 - Vorrichtung zum selektiven galvanisieren - Google Patents

Description

Die Erfindung stellt es sich zur Aufgabe eine Vorrichtung anzugeben, bei der flächenmäßig begrenzt galvanischer Niederschlag in beliebiger Dicke mit hohen Stromstärken in einwandfreier Qualität erzielt werden kann und zwar sowohl punktförmig als auch in Streifen bei bandförmigem Material. Dies wird in erfindungsgemäßer Weise dadurch erreicht, daß das Zuleitungsrohr mit einem Mundstück versehen und horizontal einstellbar ist, und daß das Material auf der Führungsvorrichtung mit einstellbarem vertikalem Abstand von dem darunter angeordneten Mundstück

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geführt ist, wobei der Abstand zwischen dom Material und der Stirnseite des Mundstücks gleich oder kleiner als dessen freier Durchmesser ist.

Nicht mehr also wie bei den bekannten Vorrichtungen wird die Elektrolytfiüssigkeit zwischen eine Rolle s und dem darüber angeordneten Band eingespritzt oder wird an das zu galvanisierende Material herangebrachte Elektrolytflüssigkeit seillich durch Leisten begrenzt, sondern die Elcktrolytflüssigkeit, die bereits mit dem Pluspol der Stromquelle verbunden ist, wird über ein Mundstück des Zuleitungsrohres mit einem Strihlquer sehnitt, der dem gewünschten Niederschlagsquerschnitt entspricht, auf das Material geleitet von wo es wieder nach unten in einen Sammelbehälter abläuft. Überraschenderweise hat es sich gezeigt, daß dadurch äußerst scharfe Ränder des Niederschlags zu erzielen sind, daß also Begrenzungsleisten oder ähnliches zur Begrenzung des Niederschlages nicht benötigt werden. Da nur ein verhältnismäßig kurzer Weg vom Pluspol durch den Elektrolyten zum Minuspol der Galvanik-Stromquelle zurückzulegen ist und stets genügend frische Elektrolytflüssigkeit zur Verfügung steht, kann bei der erfindungsgemäöen Vorrichtung außerdem mit sehr hohen Stromstärken gearbeitet werden. Weiter kann alles leitende Material mis dieser Vorrichtung selektiv 2$ galvanisiert werden, also auch unelastische Platten und diese auch am Rand.

Die Stirnseite des Mundstücks soll einem weiteren Erfindungsmerkmal nach scharfkantig mit nach innen abgeschrägten Stirnkanten ausgeführt sein. Dadurch ergibt sich eine entsprechend scharfkantige Überlaufkante und damit auch eine exakte flächenr.iäßige Begrenzung des galvanischen Niederschlags.

Um den Ausfluß aus dem Mundstück zu vergleichmäßigen, kann seine Mündung bei kontinuierlich fortbewegtem Materia! in Bewegungsrichtung des Materials geschlitzt sein. Dadurch werden eventuell noch auftretende Ungleichmäßigkeiten im Zulauf des Elektrolyten ausgeglichen, da der Mehrzufluß durch die Schlitze hindurch abläuft und nicht seitlich die Breite des galvanischen Niederschlags vergrößert. Es können auch einem weiteren Erfindungsmerkrnal nach zwei oder mehr zusammenarbeitende Mundstücke symmetrisch zueinander angeordnet sein, wobei die Mundstücke mit einem ins Innere der durch alle Mundstücke gebildeten Umrißkontur weisenden Ausschnitt versehen sind. Hierdurch ergibt sich der gleiche vergleichmäßigte Effekt, jedoch auch bei unbewegtem Material.

Der Querschnitt des Mundstücks kann beliebig gewählt werden; er wird zweckmäßigerweise der allseitig verkleinerten Form der gewünschten Niederschlagsfläche angepaßt. Außerdem können im Querschnitt unrunde Mundstücke verdreh- und feststellbar auf dem Zuleitungsrohr beziehungsweise dem Ausgleichsgefäß angebracht werden, wodurch es möglich ist bei fortbewegtem Materia! die Streifenbreite zu vergrößern beziehungsweise zu verkleinern. Außerdem ist es auch möglich, mehrere Mundstücke und gegebenenfalls auch mehrere Zuleitungsrohre neben- und/oder hintereinander anzuordnen. Hierbei empfiehlt es sich den gegenseitigen Abstand der Mundstücke so zu wählen, daß er jeweils gleich oder kleiner als der Mundstückdurchmesser ist. Dadurch wird die Benetzung der Materialbahn mit der Elektrolytflüssigkeit zwischen den einzelnen Mundstücken nicht unterbrochen, sondern es bildet sich eine ununterbrochene Benetzun°sbshn.

Auch können in geringem Abstand seitlich der Mundstücke ebenfalls mit dem Pluspol verbundene Begrenzungsbleche in Laufrichtung des zu galvanisierenden Materials angeordnet sein, deren Oberkante sich in geringem Abstand unterhalb des Materials befindet. Dadurch ergibt sich auch bei schwankendem Druckvt-rhältnis eine äußerst exakte Begrenzung eines zu galvanisierenden Streifens, dessen Schichtdicke außerdem über die gesamte Breite gleich bleibt. Dies erklärt sich daraus, daß der geringe Spalt zwischen der Oberkante der ßcgrenzungsbleche und dem Material durch Kapillarwirkung mit Elektrolytflüssigkeit gefüllt und durch den über das Mundstück beziehungsweise die Mundstücke überlaufende Elektrolytflüssigkeit immer wieder erneuert wird und auch daraus, daß diese Begrenzungsbleche ebenfalls mit dem Pluspol der Galvanik-Stromquelle verbunden sind, wodurch sich eine große Anodenfläche bildet, die die Abscheidungsgeschwindigkeit und die Niederschlagsqualität positiv beeinflußt.

Um das Material kontinuierlich oder rhythmisch fortbewegen zu können, werden auf der Führungsvorrichtung angetriebene Mitnehmer angebracht, die das Material zwischen sich erfassen und es mit regelbarer Geschwindigkeit fortbewegen. Soll Bandmaterial nur in Abständen galvanisiert werden, so kann die Fortbewegung des Bandmaterials rhythmisch erfolgen, so daß lediglich an den Haltepunkten ein galvanischer Niederschlag erfolgt. Selbstverständlich ist es auch möglich, daß im Zuleitungsrohr ein Magnetventil angebracht ist, das in bestimmten Intervallen den Zulauf des Elektrolyten zum Zuleiningsrohr absperrt, so daß über eine gewisse Fortbewegungslänge kein Niederschlag erfolgt. Gleiches wird auch, oder in Kombination mit der Sperrung des Zulaufs, dadurch erreicht, daß in die Stromzuleitung ein Unterbrecher eingefügt ist.

Eine Vorrichtung nach der Erfindung ist auf der Zeichnung schematisch dargestellt.

In einem Auffangbehälter 1 befindet sich Elektrolytflüssigkeit, die über eine Leitung 2 mittels einer Pumpe 3 in einen Vorratsbehälter 4 gepumpt wird. Im Vorratsbehälter 4 ist ein Überlaufrohr 5 angebracht, das überschüssige Elektrolytflüssigkeit wieder in den Auffangbehälter 1 zurückführt. Vom Vorratsbehälter 4 gelangt die Elektrolytflüssigkeit über ein Zuleitungsrohr 6, das durch ein Magnetventil 7 absperrbar ist, zu einem Ausgleichsgefäß 8 und von dort zu einem (vergrößert gezeichneten) Mundstück 9. Mit dem Druck, der durch die Überhöhung des Vorratsbehälters 4 über dem Mundstück 9 gegeben ist, fließt die Elektrolytflüssigkeit über die Mündung des Mundstückes 9 über und wieder in den Auffangbehälter 1 zurück.

Oberhalb des Mundstückes 9 ist auf einer Führungsvorrichtung 10 ein Materialband 11 geführt. Dieses Materialband 11 wird senkrecht zur Zeichenebene über das Mundstück 9 hinweggeführt Es ist mit dem Minuspol einer Stromquelle 12 verbunden, deren Pluspol zu dem Mundstück 9 führt.

Im Betrieb ist der Vorratsbehälter 4 durch die Pumpe 3 gefüllt. Überschüssige Elektrolytflüssigkeit fließt über den Überlauf 5 wieder zurück, so daß der Vorratsbehälter stets ein bestimmtes Flüssigkeitsniveau aufweist. Die clektrolytflüssigkeit fließt nun bei geöffnetem Magnetventil 7 über das Zuleitungsrohr 6 in das Ausgleichgefäß 8 und von dort zum Mundstück 9, wo es überläuft und wieder in den Auffangbehälter 1 zurückfließt. Beim Überlauf benetzt der Flüssigkeitsschwall des Elektrolyten, die Unterseite des Materiaibandes !! wodurch sich, bei eingeschalteter Stromquelle 12, ein Niederschlag auf

der Unterseite des Materialbandes bildet. Dieser Niederschlag bildet, da das Materialband U fortbewegt wird, einen seitlich exakt begrenzten Streifen. Da, durch die stete Erneuerung der Elektrolytflüssigkeit an der Niederschlagsstelle, stets frischer Elektrolyt in ausreichender Menge zur Verfugung steht, kann bei diesem Galvanisierverfahren mit sehr hohen Stromdichten

gearbeitet werden, so daß der Niederschlag sehr schnell erfolgt. Infolgedessen kann die Fortbewegungsgeschwindigkeit des Bandes 111 auch verhältnismäßig groß sein, beziehungsweise es bildet sich in der Zeiteinheit ein verhältnismäßig dicker galvanischer Niederschlag auf der Unterseite des Materialbandes 11.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Erzielen eines quantitativ und qualitativ bestimmbaren, sowie flächenmäßig begrenzten galvanischen Niederschlags auf leitendem Material, insbesondere auf metallischem Bandmaterial, bestehend aus einer Führungsvorrichtung für das zu galvanisierende Material sowie einem Elektrolyt-Vorratsbehälter aus dem der Elektrolyt über ein mit dem Pluspol der Stromquelle verbundenes Zuleitungsrohr an die Unterseite des Materials herangebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Zuleitungsrohr mit einem Mundstück (9) versehen und horizontal, die Führungsvorrichtung (10) für das Material (11) vertikal in ihrem Abstand von dem darunter angeordneten Mundstück (9) einstellbar ist, wobei der Abstand zwischen dem Material (11) und der Stirnseite des Mundstücks (9) gleich oder kleiner als dessen freier Durchmesser ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnseite des Mundstücks (9) scharfkantig mit nach innen abgeschrägten Stirnkanten ausgeführt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündung des Mundstücks (9) bei kontinuierlich fortbewegtem Material (11) in Bewegungsrichtung des Materials (11) geschlitzt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Mundstücks (9) der allseitig verkleinerten Form der gewünschten Niederschlagsfläche entspricht.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Mundstücke (9) und gegebenenfalls mehrere Zuleitungsrohre (6) neben- und/oder hintereinander angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der gegenseitige Abstand bei mehreren hintereinander angeordneten Mundstücken (9) jeweils gleich oder kleiner dem Mundstückdurchmesser ist.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in geringem Abstand seitlich der Mundstükke (des Mundstücks) (9) ebenfalls mit dem Pluspol verbundene Begrenzungsbleche in Laufrichtung des zu galvanisierenden Materials (11) angeordnet sind, wobei sich deren Oberkante in geringem Abstand unterhalb des Materials (11) befindet.

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mundstücke (9) unrunden Querschnitts verdreh- und feststellbar auf den Zuleitungsrohren (6) beziehungsweise den Ausgleichsgefäßen (8) angebracht sind.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehr zusammenarbeitende Mundstücke (9) symmetrisch zueinander angeordnet sind, wobei die Mundstücke (9) mit einem ins Innere der durch alle Mundstücke gebildeten Umrißkontur weisenden Ausschnitt versehen sind.

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erzielen eines quantitativ und qualitativ bestimmbaren, sowie flächenmäßig begrenzten galvanischen Niederschlags auf leitendem Material, insbesondere auf metallischem Bandmaterial, bestehend aui einer Führungsvorrichtung für das zu galvanisierende Material sowie einem Elektrolyt-Vorratsbehälter aus dem der Elektrolyt über ein mit dem Pluspol der Stromquelle verbundenes Zuleitungsrohr an die Unterseite des Materials herangebracht wird.

Bekannt ist eine Vorrichtung, bei der in einer Wanne mit Elektrolytflüssigkeit Rollen angeordnet sind über denen das zu galvanisierende Material angeordnet ist. Dieses Material kann auch bandförmig über die Rollen hinweg gezogen werden. Die angetriebenen Rollen schöpfen infolge der Adhäsion Elektrolytflüssigkeit mit nach oben und führen diese Flüssigkeit damit auch an die Unterseite des zu galvanisierenden Materials. Diese Einrichtung arbeitet recht zuverlässig, jedoch, durch den verhältnismäßig dünnen hochgeschöpften Elektrolytfilm, nur sehr langsam, da keine hohen Stromstärken eingesetzt werden können.

Um diesen Nachteil zu beheben ist auch bereits vorgeschlagen, in den Spalt zwischen den Rollen und dem zu galvanisierenden Material Elektrolytflüssigkeit einzuspritzen.

Dieses Einspritzen kann jedoch auch nur verhältnismäßig wenig Elektrolyt zuführen, da sonst die Flüssigkeit seitlich an den Rollen heraustritt, was zu einer unscharfen Begrenzung des galvanischen Niederschlages führt.

Weiter bekannt ist es auch zwei koaxial angeordnete Rohre unter das zu galvanisierende Material zu führen, wobei durch das innere Rohr Elektrolytflüssigkeit an die Unterseite des Materials gepumpt wird, das in dem äußeren Rohr wieder abläuft. An dem äußeren Rohr ist eine an der Unterseite des Materials anliegende Manschette vorgesehen, die eine Ausbreitung der Elektrolytflüssigkeit verhindern soll. Bei dieser Einrichtung können zwar hohe Stromstärken Verwendung finden, jedoch ist die Begrenzung des galvanischen Niederschlages sehr unscharf.

Zum einseitigen Galvanisieren beziehungsweise Oxydieren ist es auch bekannt, Metallbänder über eine mit Elektrolytflüssigkeit gefüllte Wanne zu ziehen, wobei von einer Außenwanne stets Elektrolytflüssigkeit in die innere Wanne gepumpt wird, so daß die Elektrolytflüssigkeit über den Wannenrand überläuft. Das Metallband wird hierbei von zwei seitlich angeordneten Streifen geführt, auf denen das zu behandelnde Metallband aufliegt. Durch diese Führungsstreifen wird zwar der Niederschlag auf dem Band begrenzt, jedoch ist diese Begrenzung äußerst unscharf. Es wäre daher zwar denkbar mittels dieser bekannten Vorrichtung auch einen schmalen Streifen auf einem breiten Metallband selektiv zu galvanisieren, wozu die Wanne selbstverständlich entsprechend schmal ausgebildet werden müßte, jedoch nur mit stark verwischten Rändern die in der Praxis als Ausschuß bezeichnet werden müssen.