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Galvanisiereinrichtung mit Spritzdüsensystem Die Erfindung betrifft
eine Einrichtung in einer galvanischen Anlage, insbesondere in galvanoplastischen
Anlagen, zur Erzielung hoher Stromdichten ohne Kathoden- und Anodenbewegung mittels
Spritzdüsensystem.
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Von den mit hohen Stromdichten betriebenen galvanischen Anlagen arbeiten
beispielsweise die bekannten galvanoplastischen Anlagen zur Herstellung von Schallplattenmatrizen
nach dem Prinzip der rotierenden Kathode, d. h. die zur Erzielung von kurzen Expositionszeiten
notwendigen hohen Stromdichten bei der galvanoplastischen Abscheidung werden durch
eine rasche Elektrolytbewegung erreicht, indem die Matrizenaufnehmevorrichtung als
Kathode und gegebenenfalls auch die gegenüberliegende Anode in Umdrehungen versetzt
werden. Diesen Anlagen haftet der Nachteil an, daß durch die aggressive Wirkung
des Elektrolyten die Einrichtungen zur Drehbewegung der Kathode oder auch Anode
sehr störanfällig sind. Das trifft vor allem für die Lagerstellen und die Schleifringe
zur Stromübertragung zu, bei denen eine vollständige Abdichtung schwierig ist. Außerdem
werden die Anlagen durch diesen Drehmechanismus, der in Bezug auf den eigentlichen
galvanotechnischen Prozeß nur eine Hilfsfunktion ausübt, wesentlich verteuert.
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Es war Aufgabe der Erfindung, die Drehbewegung entfallen zu lassen
und trotz stillstehender Kathode und Anode für eine ausreichend hohe Elektrolytbewegung
und -erneuerung zu sorgen. Das wird dadurch erreicht, daß bei einer Galvanisiereinrichtung,
insbesondere zur Herstellung von Schallplattenmatrizen, mit ruhender Kathode und
Anode und einem in geringem Abstand dazwischenliegenden Spritzdüsensystem, erfindungsgemäß
ein drehbar gelagertes, sich durch die Rückstoßwirkung des ausströmenden Elektrolyten
in Umdrehung versetzendes Düsensystem vorgesehen ist.
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Hierdurch werden die Oberflächen der Elektroden, insbesondere jedoch
die kathodisch geschaltete Schallplattenmatrize, ständig gleichmäßig mit frischem
Elektrolyten bespült, so daß die Anwendung hoher Kathodenstromdichten und Anodenstromdichten
und damit kurze Expositionszeiten möglich sind. Das Düsensystem kann z. B. aus mit
Düsen versehenen Rohrarmen bestehen, wobei die Düsenrohre vorteilhafterweise spiralförmig
gebogen sind, so daß sie bei ihrer Drehbewegung im galvanoplastischen Bad dem umgebenden
Elektrolyten möglichst wenig Widerstand entgegensetzen. Zur möglichst gleichmäßigen
Elektrolytzuführung haben die Düsenrohre von der Oberfläche der Schallplattenmatrize
als Kathode gleichen Abstand und sind im Zentrum der Matrize, um mit der Befestigungsschraube
für die Matrize nicht in Berührung zu kommen, V-förmig abgewinkelt. Die am V-förmigen
Teil des Düsenrohres sitzenden Ausströmungsöffnungen leiten den Elektrolyten verstärkt
nach der Mitte der Matrize und gewährleisten auch hier die erforderliche Metallabscheidung.
Die Düsenrohre selbst, sowie ihre Lagerung, sind in im Elektrolyten beständigen
Kunststoff ausgeführt und unterliegen so gut wie keinem Verschleiß.
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Es ist zwar auch bei rotierender Kathode notwendig, den Elektrolyten
in einem Strahl gegen das Zentrum der Matrize zu führen, um an dieser Stelle geringer
Drehgeschwindigkeit eine ausreichende Elektrolytbewegung zu erzielen. Diese Anordnung
konnte jedoch nicht zur erfindungsgemäßen Lösung führen, da ohne Kathodenbewegung
eine ruhende Strahldüse auf der Kathode eine ungleichmäßige Schichtauftragung erzielt.
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Durch die Erfindung wird nun erreicht, daß die für die Drehbewegung
der Kathode erforderlichen Bauelemente, wie Antriebsmotor, Schalt- und Steuereinrichtung
für den Antriebsmotor, Getriebe, Lagerungen, Kathodenstromzuführung mit Schleifringen
und Bürstenhaltern, sowie die zugehörigen Sicherheitsvorrichtungen, entfallen. Die
Matrizenspannvorrichtung braucht nicht rund und auch nicht ausgewuchtet zu sein
und die Geräusche, die durch Motor, Getriebe usw. entstanden, entfallen.
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Die Erfindung ist nicht nur auf die Anlagen zur Herstellung von Schallplattenmatrizen
beschränkt, sondern läßt sich in ähnlich arbeitenden Anlagen, z. B. bei der Herstellung
von Rundstereos, Felgenvernicklung usw., anwenden. In diesem Falle ist dann jeweils
das Düsensystem entsprechend der Form der Kathoden und Anoden auszubilden unter
Beibehaltung
des erfindungsgemäßen Prinzips; den unter Druck ausströmenden
Elektrolyten zur Bewegung des Düsensystems auszunutzen.
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Die Einrichtung wird an Hand eines Ausführungsbeispieles näher beschrieben:
In Fig. 1 ist eine galvanoplastische Einrichtung zur Herstellung von Schallplattenmatrizen
mit den rotierenden Düsenrohren teilweise im Schnitt dargestellt; Fig. 2 zeigt die
Form der Düsenrohre in der Draufsicht und Fig. 3 die Lagerung der Düsenrohre im
Schnitt.
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An einer Aufnahmevorrichtung 1 ist die galvanoplastisch abzuformende
Matrize 2 befestigt. Ihr gegenüber befindet sich die kegelförmige Anode 3, durch
welche zentral die Elektrolytleitung 4 geführt ist. In die Leitung 4 ist der Rohrstutzen
5 der Lagerung 6 eingeschraubt, an die die Düsenrohrpaare 7 und 8 angesetzt sind.
Das Düsenrohrpaar 7 ist V-förmig nach unten abgewinkelt der Form der kegligen Anode
3 angepaßt. Das Düsenrohrpaar 8 verläuft waagerecht parallel zur Matrize 2 und ist
nach der Mitte zu gegenüber der zentralen Matrizenbefestigung 8 ebenfalls abgewinkelt.
Die Düsenrohre 7, 8 sind mit den Elektrolyt-Austrittsöffnungen 10 versehen, die
den Elektrolyten in schräger Richtung gegen Matrize 2 und Anode 3 leiten und dabei
dem Düsenrohr nach dem Rückstoßprinzip ein Drehmoment erteilen. In Fig.2 ist in
Draufsicht das Düsenrohrpaar 7 dargestellt und die spiralförmige Biegung der Rohrenden
11 ersichtlich. Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch die Lagerstelle 6 der Düsenrohre
7, B. Im oberen Ende des Rohrstutzens 5 sind Öffnungen 12 ausgespart. Eine darübergestülpte
Kappe 13 ist durch den Zapfen 14 aufgehangen und drehbar gelagert. In dem Mantel
der Kappe 13 sind die Düsenrohrpaare 7, 8 eingesetzt. Der durch den Rohrstutzen
5 einströmende Elektrolyt passiert die Öffnungen 12 und gelangt in die Düsenrohrpaare
7, B.