DD286000A5 - Vorrichtung zur kontinuierlichen elektrolytischen erzeugung von metallfolien - Google Patents

Abstract

Vorrichtung zur kontinuierlichen elektrolytischen Erzeugung von Metallfolien durch elektrolytische Abscheidung mittels Stroemungszelle in der Galvanotechnik, z. B. in Kupferfolienerzeugungsanlagen, ausgebildet als transportable Funktionseinheit. Abscheidezylinder als Hohlzylinder durch den ein Aufnahmesystem ragt. Innerhalb des Hohlzylinders angeordnet Antriebsrollen, Druckrollen, Arretierungen und Stromuebertragungssysteme, auszerhalb auf demontierbaren Stirnteilen Kupplungssystem oder Antrieb, Kontaktsysteme, Arretierungs- und Justierelemente und Transportaufnahmen. Spezieller Dicht- und Ableitring an Zylinderstirnseite, gleichmaeszige UEbertragung hoher Stroeme auf den Abscheidezylinder, minimale Spannungsabfaelle, hohe Funktionssicherheit, raumsparende Bauweise, auch geeignet zu Transport, Ablage, Montage und Demontage des Abscheidezylinders sowie zu dessen Vorbehandlung. Fig. 1{Erzeugung von Metallfolien; elektrolytische Abscheidung; Stroemungszelle; Galvanotechnik; Kupferfolienerzeugungsanlagen; Abscheidezylinder; Hohlzylinder; Aufnahmesystem; Stromuebertragungssystem; Kupplungssystem; hohe Stroeme; Vorbehandlung}

Description

Die Erfindung betrifft eine transportable Funktionseinheit aus Abscheidezylinder und Aufnahmesystem zur kontinuierlichen Erzeugung von Metallic¹' η durch elektrolytische Abscheidung aus wäßriger Lösung mittels Strömungszelle in der Galvanotechnik, die auch zur Handhabung und zur Vorbehandlung des Abscheidezylinders geeignet ist.

Charakteristik de· bekannten Standet der Technik Die bekannten technischen Lösungen beinhalten in der Regel die Funktionselemente Abscheidozylinder, tragende Welle mit Aufnahme und Kontaktvorrichtungen für den Abscheidezylinder, Dichtungssysteme zur Gewährleistung der Kantenqualität der Folie bzw. zur Abdichtung des Zylinderinnenraumes gegen den Elektrolyten sowie Stromzuführungen, Lagerungen und Antrieb

für die trage nde Welle. Die Stromübertragung auf den rotierenden Abscheidezylinder erfolgt dabei über Kohlebürsten oderandere Kontaktelemente auf Zylinder oder Scheiben an den Stirnseiten der tragenden Welle über diese und deren Aufnahmen

Dzw. Kontaktvorrichtungen (Paß- bzw. Klemmverbindungen). Die Dichtungssysteme an den Stirnseiten des Abs^-heidezylinders bewirken durch geklemmte Dichtscheiben aus speziellen Materialien im Zusammenhang mit der Gestaltung des Abscheidezylinders, daß die Folie ohne Beschädigung der Kanten

abgezogen werden kann und im Zusammenhang mit der Gestaltung der Bordscheiben die Abdichtung des Zylinderinnenraumesgegen den Elektrolvten.

Die relativ hoho Anzahl an Kontaktstellen innerhalb des gesamten Systems, die zusätzlich beeinflußt werden durch Temperaturvei änderungen während des technologischen Prozesses und durch Korrosion z. B. infolge eindringenden Elektrolyts,

bedingt Spannungsverluste die im ungünstigen Fall zu dessen Überhitzung führen können.

Diese Problematik gewinnt zunehmend an Bedeutung bei größeren Zylinderdurchmessern und damit höheren zu übertragenden Strömen. Bei den bekannten Abscheidezylindern mit tragender Welle ist darüber hinaus das Verhältnis von axialer Baulänge zur Abscheidebreite ungünstig. . Es ist keine Vorrichtung ohne die beschriebenen nachteiligen Merkmale bekannt. Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist eine wesentliche Kapazitätserhöhung der Anlagen zur elektrolytischen Erzeugung von qualitativ hochwertigen Metallfolien bei gleichzeitiger Verbesserung der Grundflächeneffektivität, Erhöhung der Anlagenverfügbarkeit und Senkung des Bedien- bzw. Wartungsaufwandes.

Darlegung de« Wet en· der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Erzeugung vor. Metallfolien, insbesondere Kupferfolien, durch etektrolytlsche Abscheidung In einer Stromungszelle zu schaffen, die geeignet ist für Abscheidezylinder größeren Durchmessers und damit zur Übertragung hoher Ströme bzw. die das Einsenken und Ausheben des Abscheidezylinders ohne Montage- bzw.

Demontagearbeiten ermöglicht.

Neben einem günstigeren Verhältnis von axialer Baulänge zu Abscheidebrehe, d. h. geringere Anlagenbreite, sind im Vergleich zu den bekannten Vorrichtungen die Erhöhung der Funktionssicherheit des gesamten Systems, dessen universelle Ersetzbarkeit sowie die Minimierung des technischen und technologischen Aufwandes anzustreben.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst, indem z. B. Kupferfolienerzeugungsanlagen ein Abscheidezylinder 1 größeren Durchmessers (Verhältnis Zylinderdurchmesser.Abscheidebreite 1:1,35) z. B. aus Titan oder Titan mit Stahlkern als Hohlzylinder ausgebildet wird.

Ein Trag-, Antriebs- und Versorgungssystem 2 ragt durch diesen Hohlzylinder hindurch und ist innerhalb mit Rollen bzw. Walzen 4 zu dessen Aufnahme und Antrieb, Druckrollen oder Druckwalzen zu dessen fixierung sowie Zylinderarretierungen und Stromübertragungssystemen für den Galvanisierstrom ausgestattet.

Außerhalb des Hohlzylindera befinden sich an den demontierbaren Stirntoilen 3 des Trag-, Antriebs- und Versorgungssystems 2 beidseitig Justier- und Arretierungselemente 8, Transportaufnahmen 9 sowie Kontaktelemente 7 für den Galvanisierstrom und einseitig ein Kupplungssystem 5 für den Zylinderantrieb oder der Zylinderantrieb selbst.

Der Hohlzylinder dient entweder direkt als Lauffläche für die Roiien oder Walzen 4 bzw. als Kontaktfläche für die Stromübertragungssysteme β oder es werden Laufringe bzw. Zahnkränze und Schleifringe in den Hohlzylinder eingesetzt.

Gemeinsam mit dem Trag-, Alltriebs- und Versorgungssystem 2 bildet der rotierende Abscheidezylinder 1 somit eine transportable Funktionseinheit in äußerst platzsparender Bauweise, die insgesamt mittels Hebezeug so in den Abscheideapparat eingesetzt wird, daß der Abscheidezylinder 11n der Strömungszelle 14 in exaktem Abstand zu den ihm unterhalb zur Hälfte umgebenden Anoden 10 fixiert wird. Die stirnseitige Abdichtung der Strömungszelle 14 erfolgt mittels bekannter Dichtungssysteme 12die gleichzeitig die Kantenqualität dervom Abscheidezylinder 1 abgezogenen Folie gewährleisten und die mit einem speziellen Dicht- und Ableitring 13 am Abscheidezylinder 1 kombiniert werden um den Zylinderinnenraum absolut gegen den Elektrolyten 11 abzuschirmen.

Der Dicht· und Ableitring enthält zusätzlich einen Kragen 16 mit etwa 1,4fachem Zylinderdurchmesser der mit einem oder mehreren kleineren Kragen ein Labyrinth bildet und dient gleichzeitig als Dichtelement im Zusammenhang mit der Abdeckhaube 15 der Strömungszelle 14.

Die transportable Funktionseinheit aus Abscheidezylinder 1 und Trag-, Antriebs- und Versorgungseinheit 2 ist infolge minimaler

Übergangswiderstände geeignet zur äußerst gleichmäßigen Übertragung hoher Galvanisierströme auf den Hohlzylinder. Sie beansprucht in Achsrichtung des Abschaidezylinders 1 vergleichsweise wenig Platz, da die Zylinderlagerung und die Stromübertragungssysteme 6 Innerhalb des Hohlzy^nders, d.h. außerhalb des direkten Einflußbereiches des Elektrolyten angeordnet sind und kann ohne Demontagearbeiten an den Stromübertragungssystemen 6 aus dem Abscheideapparat entnommen werden.

Die Funktionseinheit ist darüber hinaus geeignet zum Transport, zur Ablage und zur Montage bzw. Demontage des Abscheidezylinders 1. Entsprechende Ausrüstungen vorausgesetzt, kann sie z. B. auch zum Schleifen des Abscheidezylinders 1 und zu dessen chemischer Vorbehandlung bzw. elektrochemischer Passivierung eingesetzt werden.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden.

Fig. 1: zeigt die Vorrichtung in der Seitenansicht als Schnittdarstellung

Fig. 2: zeigt die Vorrichtung in der Draufsicht.

Zur elektrolytischen Erzeugung von Kupferfolie ist ein Abscheidezylinder 1 aus Titan als Hohlzylinder ausgebildet, durch den ein Trag-, Antriebs- und Versorgungssystem 2 mit demontierbaren Stirnteilen 3 ragt. Die gummierten Walzen 4 dienen zur Aufnahme und über das Kupplungssystem 5 zum Rotationsantrieb des Abscheidezylinders. Am Trag·, Antriebs- und Versorgungssystem 2 befinden sich weiterhin innerhalb des Hohlzylinders die katodischen Stromübertragungssysteme β (Schleifkontakte) und außerhalb an den Stirnteilen 3 die Kontaktelemente 7 (Messerkontakte), die Justier- und Arretierungselemente 8 zur Ablage sowie die Transp srtaufnahmen 9.

Die transportable Funktionseinheit aus Abscheidezylinder 1 und Trag-, Antriebs- und Versorgungssystem 2 ist so in den Abscheideapparat mit den Anoden 10 aus einer Bleilegierung (ohne Stromzuführungen dargestellt) eingesetzt, daß der Abscheidezylinder 1 mit dem nicht näher dargestellten stirnseitigen Dichtungssystem 12 sowie dem Dicht- und Ableitring 13 und den Anoden 10 eine Strömungszelle 14 bildet, durch die der Elektrolyt 11 gepumpt wird. Der überlaufende Elektrolyt 11 wird unterhalb der Strömungszelle 14 in einem Behälter aufgefangen. Die abnehmbare Abdeckhaube 15 (mit Absaugung) schirmt das gesamte System ab. Die Abdichtung gegen den rotierenden Abscheidezylinder 1 erfolgt mittels Kragen 16 des Dicht- und Ableitringes 13.

Ähnlich wie in den Abscheideapparat kann die transportable Funktionseinheit auch auf ein Absetz· oder Montagegestell, eine Schleifmaschine oder in einen Vorbehandlungsapparat abgesetzt werden.

Claims (2)

1. Vorrichtung zur kontinuierlichen elektrolytischen Erzeugung von Metallfolien in einer Strömungszelle, ausgebildet als transportable Funktionseinheit aus Abscheidezylinder mit Trag-, Antriebs· und Versorgungssystem in platzsparender Bauweise, mit minimalen Spannungsverlusten bei der Stromübertragung auf den Abscheidezylinder, zum Ausheben, Einsetzen und Transport des Abscheidezylinders ohne Montageaufwand, auch geeignet zur Montage, Demontage und Ablage sowie zur mechanischen, chemischen und elektrochemischen Vorbehandlung des Ab'scheidezylinders, d idurch gekennzeichnet, daß der Abscheidezylinder (1) als Hohlzylinder ausgebildet ist, durch den ein Trag·, Antriebs- und Versorgungssystem (2) hindurchragt auf dessen innerhalb des Hohlzylinders befindlichem Mittelteil oberhalb Rollen oder Walzen (4) zur Aufnahme und zum Antrieb und unterhalb Druckrollen oder Druckwalzen zur Fixierung des Hohlzylinders sowie Zylinderarretierungen und Stromübertragungssystem (6) angeordnet und dessen den Hohlzylinder überragende Stirnteile (3), auf denen sich beidseitig Justier- und Arretierungselement (8), Transportaufnahmen (9) und Kontaktelemente (7) sowie einseitig ein Kupplungssystem (5) für den Antrieb oder ein Antrieb befinden, demontierbar sind und daß der Hohlzylinder entweder selbst als Lauffläche für die Rollen oder Walzen (4) bzw. als Kontaktfläche für die Stromübertragungssysteme (6) dient oder Laufringe bzw. Zahnkränze und Schleifringe in den Hohlzylinder eingesetzt sind und an dessen Stirnseiten an sich bekannte Dichtsysteme (12) mit einem speziellen Dicht- und Ableitring (13) kombiniert werden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dicht· und Ableitring (13) mit einem zusätzlichen Kragen (16) vom 1,3· bis 1,4fachen Durchmesser des Abscheidezylinders (1) ausgestattet Ist, der mit mindestens einem kleineren Kragen ein Labyrinth bildet und als Dichtelement im Zusammenhang mit der Abdeckhaube (15) der Strömungszelle (14) dient.

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen
Anwendungsgebiet der Erfindung