JPS6142799B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、外に向つて閉鎖され保護ガスを入れ
ることができる電着槽と、電着槽の内部に配置さ
れた物品支持体のための可動の接続および保持具
とを備え、その物品支持体は前室、液体堰および
主室からなる装入堰部を介し運搬手段により電着
槽中に送り込み且つ接続および保持具に引渡すこ
とができ、さらに前室、液体堰および主室からな
る搬出堰部を介して別の運搬手段により接続およ
び保持具から引き取り、そして電着槽から送り出
すことができるような非プロトン性で無酸素、非
水のアルミニウム有機電解質からのアルミニウム
の電着のための装置に関する。

西ドイツ特許出願公開第2901586号明細書によ
つて、めつきすべき物品の運び込みおよび運び出
しのための液体堰を備えた堰システムを用いるこ
とは公知になつている。めつきすべき物品は、こ
の場合エンドレスコンベヤベルトを用いて不活性
ガスを流し得る前室から液体堰を介してめつき槽
の中に導入され、めつき後同じコンベヤベルトを
用いてさらにまた逆の方向に槽から出される物品
支持体の上に納められている。この公知の装置に
おいては、液体堰の中へめつき槽からの電解質の
かなり著しい持出しが起こるという不利がある。
堰液体の電解質による連続した汚染と、不活性ガ
スが流される前室の中の空気および湿気の痕跡と
の避けられない反応によつて、同時に入口堰およ
び出口堰として働く液体を通じてめつき室に送ら
れるアルミニウム被覆すべき予め清浄にされた物
品上の反応生成物が不都合な場所に沈澱すること
を阻止できず、従つてその沈澱を生じた部分は従
つて技術的に役立つアルミニウム被覆によつて覆
うことができない。

それ故西ドイツ特許出願公開第3044975号明細
書に、物品支持体を入れるために装入堰、物品支
持体を出すために搬出堰を備えることが提案され
ている。さらに、装入量の増大のために環状の閉
じためつき槽を備え、そのめつき槽の中に同時に
多数の物品支持体を入れることができるそれ自体
公知の電着槽を用いることが提案されている。こ
の理由から電着槽は水平面内を通る支持アームを
備えた垂直回転軸の周りを回転可能な物品支持体
のための接続および保持具を含む。電解質槽の環
状構成によつて物品支持体は環状の回転軌道上を
電解質を通じて動き、それによつてより高い電解
密度においてアルミニウムで被覆される。そのほ
かに電解質槽の環状の構成によつて装入および搬
出堰を介しての物品支持体の装填および取り出し
の空間的な分離が可能になり、その結果個々の支
持アームを大きな中断なく同時にタクト式に装填
しまた空にすることもできる。それ自体公知のエ
ンドレスチエーンコンベヤを用いて物品を支持す
る物品支持体は不活性ガスを流した前堰からＵ字
形に形成された液体堰と不活性ガスで満たされた
主室を介してめつき槽の中に入れられ、そこで自
動的に接続および保持具の支持アームに渡され
る。電気めつきの後に物品支持体はそれから別の
エンドレスチエーンコンベヤを用いて接続および
保持具の支持アームから自動的に取り去され、液
体堰および前堰を介して送り出される。

西ドイツ特許出願公開第3044975号明細書に記
載された装置は、しかし環状の閉じためつき槽を
任意に大きくすることが、そのとき特に接続およ
び保持具に対する構造的な費用が高くなりすぎる
状態になるのでできないからその大きさに関して
制限される。

本発明は、上述の従来装置よりも構造が極めて
簡単で、費用をそれほど付加することがなく、装
入量を増大させるために拡大もしくは拡張できる
ようなアルミニウム電着装置を提供することを目
的とする。

この目的は本発明によれば、 ａ 外部に対し閉鎖され、電解質レベルの上方に
保護ガスが入れられた電着槽と、 ｂ 電着槽の内部に配置され、物品支持体のため
の接続および保持具と、 ｃ 前室、液体堰および主室からなる装入堰部
と、 ｄ 前室、液体堰および主室からなる搬出堰部と を備えたものにおいて、 ｅ 電着槽は、断面方形の順次配置された複数の
同種の個別セルに分割され、 ｆ 装入堰部と搬出堰部とは個別セルと直列に配
置されており、 ｇ 装入堰部と搬出堰部との共通の主室は、個別
セル上に延びる気密性の閉鎖円蓋によつて形成
され、 ｈ 閉鎖円蓋内には、すべての個別セルに属する
物品支持体用運搬装置が設けられている ことによつて達成される。

個別セルの分割は、アルミニウム被覆装置を積
木システムに組み立てることができ、すなわち実
際に任意に拡散でき、その場合望ましくは個別セ
ルはコンテナに合わせて設計することができると
いう大きな利点を有する。各個別セルは閉じた系
を形成するから、電解質に対する予備装置は一個
別セルの内容に対してのみ置く必要があるだけで
ある。個別セルに何かある障害が起きたときには
装置全体を停止する必要がなく、一つの浴を遮断
すれば十分である。別の利点は、個々の浴が異な
る電流密度で運転でき、その場合浴の相互の影響
は生じない。そればかりか異なる電解質を有する
個別セルで作業でき、その場合加熱および冷却に
関する条件は電解質に応じて合わせることができ
る。環状セルと違つて本発明装置には、著しい費
用を必要とするだけでなく常時の監視を要する回
転部分を必要としない別の著しい利点が加わる。

有利なことには各個別セルの中に同時に複数の
物品支持体を挿入できる。これは、特に物品支持
体の運搬手段上の空間的配置が個別セルの中の物
品支持体の空間的配置に対応するときに、個別セ
ルの装填が非常に速く行われるという利点を持
つ。

物品支持体の両側に配置された陽極板の幅がほ
ぼ物品支持体の幅に相当し、その場合陽極板を物
品支持体に属する運搬手段によつて電着槽の個別
セル中に挿入でき、消耗の後取り除くことができ
ることが望ましい。これは本発明による装置にお
いては陽極消耗を容易に確めることができ、陽極
の消耗の際に造作なく交換できるから、環状セル
システムに対する別の目立つた利点である。

個別セル中に存在する物品支持体に対する支持
および接続具は陽極板に平行に調整できることが
望ましい行程だけ周期的に前後に移動できる。こ
の方式で方形の個別セルに分割された電着槽にお
いても電流密度の増大を可能にするために物品支
持体を陽極板に相対的に周期的に前後に動かされ
る環状セルの利点が得られる。この場合に陽極板
の交換が容易に行われるようにするために、物品
支持体に属する陽極板と並んで、その幅が個別セ
ルの中の物品支持体の最大行程に相当する付加的
な陽極板を備える。このようにして、物品支持体
の運び込みおよび運び出しのためにそれ自体必要
であるように、陽極板全体の交換のために同じ運
搬装置を用いる可能性が生ずる。付加的な陽極板
の運び込みと運び出しならびに挿入のためにこの
運搬手段は、一列の陽極板全体の交換を同時に行
い得るために付加的な持上げ手段を備える。

電着槽の個別セルの中へもしくは個別セルから
の物品支持体の運び込みおよび運び出しのための
運搬手段は、複数の物品支持体を同時に装入およ
び搬出堰部の液体堰を介して電着槽中に送り込む
かその中から送り出すことができるように形成さ
れていることが望ましい。この場合、物品支持体
を前室として形成された導入および導出縦孔を介
して装入および搬出堰部の液体堰中への搬入もし
くはその中からの搬出可能であり、物品支持体が
望ましくは同時に液体堰中を水平に通る運搬手段
上に引き渡しもしくはそれから取り出し可能で、
これから液体堰を通して主室として働く閉鎖円蓋
が気密に連結される導出もしくは導入口へ送付で
きることが有効である。

主室として働く閉鎖円蓋は、電気めつき過程の
際に生ずる電流熱により電解質から蒸発するトル
エンに対する凝結帯域として役立つことが望まし
い。一方ではめつき過程に生ずるジユール熱（電
流熱）を放散するために、他方ではトルエンをめ
つきされ電解質が付着した基板を洗浄するための
トルエンを得るために、閉鎖円蓋の側壁に冷却コ
イル、そして事情によつて加熱コイルを備えるな
らば有利である。そのときはその上に個別セルの
中の電解質の温度を比較的一定に保つ可能性が存
在する。この目的のためにそのときはポンプおよ
び蒸発器を備えた外部熱交換器は必要でない。

洗浄トルエンを得るためには、主室の垂直な壁
に、個別セルと並んで配置された洗浄浴の上で終
つている凝結樋がそれぞれ配置されるならば有利
である。過剰の洗浄トルエンは個別セルの規定液
面を超えてさらにまた導かれることが有効で、そ
の結果全体積（電解質とトルエン）は最も広い範
囲に一定のままである。

本発明の別の提案によれば、液体堰の導出口も
しくは導入口の上方に、そして個別セルの上方に
延びる閉鎖円蓋は少なくとも一つの水平に可動の
運搬車を有し、それに液体堰の中に存在する物品
支持体もしくは陽極板の自動的な取り出しもしく
は収容のための垂直方向に可動のフツクが備えら
れ、そして運搬車を用いて物品支持体もしくは陽
極板を電着槽の装填すべき個別セル上にもたらし
対応して位置決めすることが可能である。

運搬手段の駆動が圧搾空気によつて行われるの
が望ましく、その結果外部モーターとして実施さ
れねばならない回転モーターは必要でなくなる。

次に図面に示す実施例について本発明を詳細に
説明する。

第１図に示された電着槽１は個別セル２ないし
５からなり、それぞれ自身が閉鎖された浴であり
得る。個別セル２ないし５と並んで別の容器６が
備えられ、それは洗浄浴として役立ち、電解質と
なじみやすい液体、例えばトルエンで満たされる
のがよい。容器６の寸法は個別セル２ないし５の
寸法とほぼ一致し、しかもそれが一つのコンテナ
あるいは少なくともその一部を形成するような寸
法である。個別セル２ないし５ならびに容器６は
支持台７に挿入されており、しかも上から挿入で
きるのが望ましい。第１図および第２図から分か
るように、容器６は最終の個別セル５に直接でな
く、空間８をおいて結び付けられている。この空
間は任意の大きさにでき、例えば必要な場合には
別の個別セルをこの中に入れることができる大き
さでもよい。個別セル２ないし５ならびに洗浄浴
用の容器６は相前後して配置され、その結果装填
は案内レール１０の上をローラ１１を用いて、し
かも矢印１３方向に運搬車９を動かすことができ
る運搬チエーン１２を用いた運搬車の形の唯一の
運搬手段によつて行い得る。運搬チエーン１２の
自由端は電着槽１を囲む閉鎖円蓋１４から気密に
導出されている。閉鎖円蓋１４は同時に運搬車９
のための案内レール１０の固定に対しても役立
ち、個別セル２ないし５もしくは容器６と並んで
配置された装入堰部１７および搬出堰部１８の閉
鎖できることが望ましい導入口１５および導出口
１６の上方にも延びる。装入堰部１７は槽１９を
有し、その中に個別セル２ないし５の電解質とな
じみやすい液体、例えばトルエン２０が存在す
る。破線２１によつて液体の液面が示されてい
る。槽１９の蓋部２２の中に前室として役立つ導
入縦孔２３および２４を備え、それらの下端は液
体２０に浸漬し、その上端は気密に閉鎖されてい
る。導入縦孔２３および２４内にはそれ自体公知
の方式で不活性ふん囲気、例えばN₂が保持され
ている。矢印２５で示されているように、導入縦
孔２３および２４を介して第１図および第２図に
示されていない物品支持体が一対ずつ導入され、
槽１９の中を矢印２７の方向に可動の運搬車２８
の対応する受け２６の中に置かれ、その運搬車は
ローラ２９を用いて装入堰部１７の槽１９の両側
に配置されたレール３０の上を動くことができ
る。運搬車２８の移動は図には詳細に示されてい
ない圧搾空気モータによつて駆動することのでき
る運搬用ねじスピンドルを介して行われることが
望ましい。

液体中に浸漬している導入縦孔２３および２４
は、矢印２５の方向に案内縦孔２３および２４を
通じて導かれ受け２６の上に置かれる物品支持体
に対して、運搬車２８を閉鎖できることが望まし
い導入口１５の下まで導き、物品支持体を受け２
６に対応しその相互間の間隔が運搬車２８上の受
け２６の間隔ならびに導入縦孔２３および２４の
中間間隔に相当する鉤３１を有する運搬車９によ
り受け取るならば液体堰を形成する。第１図から
分かるように、鉤３１は運搬車９のローラ３３を
介して導かれ、運搬用チエーン１２に対して並行
に走つて閉鎖円蓋１４から気密に導出されている
網３２に固定されている。

装入堰部１７の液体堰から物品台を取り出すた
めに運搬車９を導入口１５の上に走らせ、フツク
３１を下ろすことにより物品支持体を取り出し、
再びフツク３１が第１図に示された位置をとるま
で引き上げ、それから運搬車９を矢印１３方向に
それが搬出堰部１８の導出口１６の上に存在する
第１図に示された位置に走らせる。搬出堰部１８
は同様に槽３４を有し、それは蓋部３５を介して
閉鎖円蓋１４と気密に結合している。蓋部３５は
導入縦孔２３および２４と同様に前室として役立
つ二つの導出縦孔３６および３７を備えている。
それらは同様にその下端がトルエン３８を満たし
た槽３４に浸漬しており、これと共に搬出堰部１
８の液体堰を形成する。破線３９によつて液体の
液面が示されており、その液面は導出縦孔３６お
よび３７の下端が液体３８から決して出ないよう
に調整されている。槽３４の中に槽１９の中のよ
うにローラ４１を用いて槽３４の両側に配置され
た案内レール４２の上を動くことができ、図示さ
れていない物品支持体のための受け４３を有し、
その受けがやはりまた運搬車２８の受け２６の間
隔に相当するような相互からの距離で配置されて
いる運搬車４０が配置されている。

運搬車９を用いて適応したセル２ないし５から
取り出された物品支持体が引き上げられ、洗浄浴
を含む容器６の中に浸漬し引き上げられた後に、
運搬車９を第１図および第２図に示された位置に
走らせ、その位置においてそれからフツク３１に
掛かつている物品支持体を、閉鎖できることが望
ましい導出口１６を介して槽３４内に下ろして破
線で示した運搬車４０の受け４３に載せる。それ
から運搬車４０を実線で示した位置に走らせる。
この位置においてそれからほぼ運搬車９と同様に
形成されていることができる運搬車からなる図示
されない運搬装置を用いて物品支持体を受け４３
から上げ、導出縦孔３６および３７を介して矢印
４４方向に取り出す。

第１図および第２図には洗浄浴のための容器６
と結合した個別セル２ないし５の配列の原理だけ
が示されており、その場合個別セルの細部につい
ては詳しく論じていない。第３図ないし第５図に
関連してなお詳細に示されているように、各セル
２ないし５の中に１対または複数対の物品支持体
が配置されており、各対の物品支持体は運動方向
に相前後して配置されている。第２図から分かる
ように、この選ばれた実施例においては２対の物
品支持体が同時に導入でき、それらは縦孔２３ａ
および２４ａもしくは２３ｂおよび２４ｂを介し
て導入され、導出縦孔３６ａおよび３７ａもしく
は３６ｂおよび３７ｂを介して再び導出される。
物品支持体の対に対応して運搬車９も対応する数
のローラ３３ａおよび３３ｂを有する。それ故セ
ル２ないし５の各々の中に、第１図および第２図
に示されない保持および接続具の上におろされた
全体として四つの物品支持体が存在する。物品支
持体の両側には陽極板が存在し、この陽極板は、
同じ運搬車９，２８および４０により装入堰部１
７を介して個別セル２ないし５の中に導入される
物品支持体と同じ方式でこのために用意された位
置におろし、陽極板の消耗の後はセル２ないし５
から取り出し、搬出堰部１８を介して導出するこ
とができるように、その幅が実際に物品支持体の
幅に一致するように形成される。

電流密度の増大による析出度の向上のための本
発明の別の提案によれば、物品支持体と陽極板と
の間の相対運動が必要であるから、本発明により
物品支持体を陽極板に平行に動かすことができ
る。そのために個別セル２ないし５ならびに容器
６の長さは物品支持体もしくはこの両側に配置さ
れる陽極板の幅の２倍とせず、物品支持体の陽極
板に対し移動させる距離に相当する大きさだけ長
くするようにする。しかし物品支持体はその動き
の全長にわたつて陽極によつて囲まれていなけれ
ばならないから、物品支持体に対応する陽極板と
直列に、物品支持体の移動の幅を顧慮した補助陽
極板を挿入することができる。この補助陽極板は
別々の導入縦孔２３ｃおよび２４ｃを介して導入
され、消耗の後導出縦孔３６ｃおよび３７ｃを介
して再び導出される。運搬車９，２８および４０
は対応して形成されるから、それらは同時に一つ
の平面内に配置された陽極板全体を収容しそれら
の適応する位置におろすことができる。第２図に
はこれがローラ３３ｃによつて示されている。同
様に第３図ないし第５図に関連してなお詳細に説
明されるように、物品支持体の接続および保持具
は、物品支持体が陽極板に平行に周期的に前後運
動できるように可動である。接続および保持具の
移動のためには管状の案内素体４６を通して導か
れる駆動素体４５が用いられ、その場合駆動は外
から行われる。個別セルに対する接続および保持
具の駆動は、この場合共通で他のセルと無関係に
行われることができる。

比較的大きい閉鎖円蓋１４は、これが凝結帯域
として利用し得る利点を持つ。閉鎖円蓋１４が付
加的に加熱あるいは冷却手段を備えるならば、そ
れによつて個別浴の温度制御を電解質のトルエン
蒸発を介して行うことができる。凝結物は凝結樋
４７を介して洗浄トルエンのための容器６中に達
することができる。凝結樋４７は閉鎖円蓋１４の
双方の長手側に設けられている。この場合容器６
は個別セル２ないし５の浴と液位平衡導管を介し
て結合している。

第３図ないし第５図に第１図および第２図によ
る装置の個別セル２ないし５を含む部分を拡大し
た尺度で三つの図を示し、その場合同じ部分には
同じ符号が付けられている。

第３図および第５図から分かるように、それ自
身で完成した個別セル２ないし５の各々の中に四
つの枠状の物品支持体５０が挿入でき、それは横
桁５２に固定されている受け５１に運搬用棒５０
１によつて掛けることがよき、横桁５２はまた支
持桿５３を介して相互に結合されている。支持桿
５３の両端に配置された横桁５２には、前に既に
述べたように管状の案内要素４６の中に導かれた
駆動要素４５と固く結合されている。駆動要素４
５は支柱５４によつて相互に結合されており、リ
ニア駆動装置の移行桿５５を介して周期的に前後
に動かされる。このリニア駆動装置は空気圧式駆
動装置であることが望ましい。この駆動装置が投
入されるや否や、四つの物品支持体５０は両側に
配置された陽極板５６ａないし５６ｃと平行に動
かされる。陽極板５６ａおよび５６ｂが同じ幅で
かつ板状の物品支持体５０とほぼ等しい幅を有す
る一方、陽極板５６ｃの幅は接続および保持具５
１ないし５３の揚程に相当する。これらの部分は
電流を導き、そして部分４５，５４および５５を
介して電源の陰極と結合している。物品支持体５
０の運搬用桿５０１は用様にこれと、そしてこれ
に導電的に固定されているめつきすべき基板もし
くは部品と結合している。

第６図および第７図は絶縁体５９および６０を
用いてセルの壁５８の一隅における母線５７の設
置を示し、その絶縁体５９および６０は角状の支
持型材６１を用いて一隅に固定されている。陽極
板５６は二つの湾曲体６２を介して母線５７と結
合している。陽極板５６を運搬車９を用いて上か
ら適応する位置に下ろすと、鉤状の湾曲体が母線
５７をつかむ。鉤３１にかかつている物品支持体
５０もしくは陽極板５６は所定の位置に運び込む
際制動時に振動することがあるから、運搬車９に
案内枠６３を設け、この案内枠は物品支持体５０
もしくは陽極板５６の振動を確実に阻止するよう
に形成されている。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明によるアルミニウ
ム電着装置の一実施例のそれぞれ正断面図および
平面図、第３図ないし第５図はそれぞれその一部
分の一部切欠正断面図、側断面図、および平面
図、第６図は本発明による陽極板吊り上げ部を拡
大して示す平面図、第７図は第６図の―線に
沿う断面図、第８図は本発明による陽極板の側面
図、第９図は本発明による物品支持体の側面図で
ある。 １…電着槽、２〜５…個別セル、６…洗浄浴、
９，２８，４０…運搬手段（運搬車）、１４…閉
鎖円蓋、１５…導入口、１６…導出口、１７…装
入堰部、１８…搬出堰部、２０…トルエン、３１
…フツク、５０…物品支持体、５６…陽極板。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 非プロトン性で無酸素、非水のアルミニウム
   有機電解質からアルミニウムを電着するための装
   置であつて、 ａ 外部に対し閉鎖され、電解質レベルの上方に
   保護ガスが入れられた電着槽と、 ｂ 電着槽の内部に配置され、物品支持体のため
   の接続および保持具と、 ｃ 前室、液体堰および主室からなる装入堰部
   と、 ｄ 前室、液体堰および主室からなる搬出堰部と を備えたものにおいて、 ｅ 電着槽１は、断面方形の順次配置された複数
   の同種の個別セル２〜５に分割され、 ｆ 装入堰部１７と搬出堰部１８とは個別セル２
   〜５と直列に配置されており、 ｇ 装入堰部１７と搬出堰部１８との共通の主室
   は、個別セル２〜５上に延びる気密性の閉鎖円
   蓋１４によつて形成され、 ｈ 閉鎖円蓋１４内には、すべての個別セル２〜
   ５に属する物品支持体５０用運搬装置が設けら
   れている ことを特徴とするアルミニウム電着装置。 ２ 個別セル２〜５内に設けられた物品支持体５
   ０のための接続および保持具は、駆動要素４５に
   より陽極板５６に平行に周期的に前後に移動でき
   るようになつていることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載のアルミニウム電着装置。 ３ すべての個別セル２〜５に属する運搬装置が
   水平に移動し得る少なくとも一つの運搬車９を有
   し、この運搬車９に物品支持体５０のための垂直
   方向に可動のフツク３１が設けられていることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記
   載のアルミニウム電着装置。 ４ 閉鎖円蓋１４の側壁に冷却もしくは加熱コイ
   ル４８を備えたことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項ないし第３項のいずれか１項に記載のアル
   ミニウム電着装置。 ５ 閉鎖円蓋１４に垂直な壁に、個別セル２〜５
   と並んで配置された洗浄浴用容器６の上で終つて
   いる凝結樋４７がそれぞれ配置されていることを
   特徴とする特許請求の範囲第４項記載のアルミニ
   ウム電着装置。 ６ 洗浄浴用容器６が個別セル２〜５と同じ寸法
   を有することを特徴とする特許請求の範囲第５項
   記載のアルミニウム電着装置。 ７ 個別セル２〜５と洗浄浴用容器６がコンテナ
   に合わせた大きさを有することを特徴とする特許
   請求の範囲第１項ないし第６項のいずれか１項に
   記載のアルミニウム電着装置。 ８ 各個別セル２〜５が外部の加熱もしくは冷却
   手段を備えたことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項ないし第７項記載のいずれか１項に記載のア
   ルミニウム電着装置。 ９ 各個別セル２〜５が液面調整手段を備えたこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第８
   項のいずれか１項に記載のアルミニウム電着装
   置。 １０ 個別セル２〜５が平衡導管を介して相互に
   結合されていることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項ないし第８項のいずれか１項に記載のアル
   ミニウム電着装置。 １１ 個別セル２〜５の中の温度制御がトルエン
   蒸発を介して行われることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項ないし第１０項記載のいずれか１項
   に記載のアルミニウム電着装置。 １２ 運搬手段９，２８，４０が圧搾空気によつ
   て駆動されるようになつていることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項ないし第１１項のいずれか
   １項に記載のアルミニウム電着装置。