DE2061572C2 - Haltevorrichtung für eine Anordnung zur Erzeugung eines elektrolytischen Metallniederschlags selektiv auf ausgewählten Stellen der zu beschichtenden Gegenstände - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Haltevorrichtung für eine Anordnung zur Erzeugung eines elektrolytischen Metallniederschlags selektiv auf ausgewählten Stellen der zu beschichtenden Gegenstände, wobei die Gegenstände geschichtet in eine Halterung eingespannt sind.

Eine derartige Haltervorrichtung ist bereits aus der US-PS 30 51 633 bekannt. Bei dieser Haltevorrichtung sind die mit einem Metallüberzug zu versehenden Gegenstände Kolbenringe, die in einer Halterung aufeinandergeschichtet angeordnet sind. Die Seitenflächen der Kolbenringe liegen dabei aufeinander, so daß nur die äußere Umfangsoberfläche freiliegt und dem Elektrolysebad ausgesetzt ist Dadurch wird erreicht, daß der Metallüberzug nur auf der äußeren Umfangsoberfläche aufgebracht wird
Diese bekannte Haltevorrichtung ermöglicht es jedoch nicht, an nur einigen Stellen einer im Elektrolysebad freiliegenden Oberfläche selektiv einen Metallniederschlag aufzubringen.

Steckverbindungen für gedruckte Schaltungen weisen im allgemeinen mindestens eine Reihe von Kontaktelementen auf, die mit flexiblen Schenkeln versehen sind, welche Kontaktflächen aufweisen, die aufgrund ihrer geringen Oberfläche als Kontaktpunkte bezeichnet werden und die so angeordnet sind, daß sie unter einem bestimmten Druck mit anderen Kontaktoberflächen in Kontakt treten, die entlang des Randes einer gedruckten Schaltungsplatte angeordnet sind, wenn diese in die Steckverbindung eingeführt wird. Aufgrund ihrer besonderen Form werden die flexiblen Schenket der Kontaktelemente häufig als Lyrafedern bezeichnet. Eine solche Steckverbindung, die in der DE-PS 17 65 989 beschrieben ist, ist bekannt Das Einführen einer gedruckten Schaltungsplatte in eine Steckverbindung dieser Art ist begleitet von einer Reibung zwischen der Kontaktplatte der gedruckten Schaltungsplatte und den Kontaktpunkten der Kontaktfedern. Diese Reibung bewirkt eine Reinigung der miteinander in Kontakt stehenden Flächen und soll einen guten elektrischen Kontakt zwischen diesen Flächen sicherstellen. Dieser gute elektrische Kontakt wird jedoch im Laufe der Zeit infolge chemischer Einflüsse auf diese Oberflächen beeinträchtigt. Die chemischen Einflüsse wirken sich in einer Oxidation oder Sulfidierung aufgrund von atmosphärischen oder anderen Agentien aus.

Um diesen Nachteil zu vermeiden, werden üblicherweise die Kontaktoberflächen mit einem Metall beschichtet, das ein guter elektrischer Leiter ist und nicht oxidieren kann, wodurch ein sicherer Betrieb der mit solchen Kontakten ausgestatteten Geräte über längere Zeit gewährleistet ist.

Ein zu diesem Zweck verwendetes Metall ist häufig Gold oder eine Goldlegierung oder ein anderes Edelmetall, dessen Preis jedoch relativ hoch ist. Eine Metallschicht, deren Dicke ausreichend ist, soll auf elektrolytische Weise mindestens auf den Kontaktpunkten der Kontaktelemente niedergeschlagen werden, jedoch wird im Verlauf dieses Niederschlags eine relativ große Menge in gleicher Weise auf die anderen Teile dieser Elemente niedergeschlagen, die sich im Elektrolysebad befinden, was zu einem unnötigen Verbrauch von Edelmetall führt.

Um diesen Nachteil zu vermeiden, wurde bereits vorgeschlagen, diejenigen Teile — außer den Kontaktpunkten — die notwendigerweise in den Behälter eingetaucht werden, mit einem isolierenden Lack zu überziehen, jedoch ist hierfür ein zusätzlicher Arbeitsgang erforderlich, der relativ teuer ist.

Man weiß, daß bei einer galvanotecknischen Einrichtung die Dicke des niedergeschlagenen Metalls auf eine bestimmte Oberfläche um so größer ist, je näher sich diese Oberfläche an der Anode befindet. In den meisten Fällen werden die Unterschiede in der Niederschlagsdicke als Nachteil betrachtet, den man zu umgehen

versucht durch Verwendung einer größeren Zahl von Anoden oder durch Veränderung der relativen Lage der Anoden in bezug auf die zu behandelnden Teile während des Niederschlagsvorganges.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Haltevorrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die für Gegenstände wie Kontaktfedern geeignet ist und durch die erreicht wird, daß ohne den weiteren Arbeitsgang des Aufbringens einer Lackisolierschicht der Metellniederschlag iiur an einigen gewünschten Stellen erfolgt, i" insbesondere an den Kontaktstellen.

Diese Aufgabe wird bei einer Haltevorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen nachstehend erläutert In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 in perspektivischer Darstellung — teilweise im Schnitt — eine Steckverbindung gemäß dem Stand der Technik,

F i g. 2 einen Teil eines herausgestanzten Lyrafederbandes für eine Steckverbindung gemäß F i g. 1,

Fi g. 3 einen Teil eines weiteren Lyrafederbandes für eine Steckverbindung, die kein Gegenstand der" Erfindung ist

F i g. 4 einen Teil der erfindungsgemäßen Haltevorrichtung im Schnitt entlang der Linie 4-4 in F i g. 9,

Fig.5 einen Teil der in Fig.4 dargestellten Haltevorrichtung in Draufsicht quer zur Betrachtungsrichtung in F i g. 4,

Fig.6 in größerem Maßstab einen Schnitt entlang der Linie 6-6 in F i g. 4,

Fig.7 ein einzelnes abnehmbares Element des Halteblockes für die Kontaktfedern,

F i g. 8 einen Schnitt entlang der Linie 8-8 der F i g. 6 und

F i g. 9 eine Draufsicht auf mehrere Haltevorrichtungen, welche auf einem beweglichen Rahmen aufgesetzt sind, der sich in einem Elektrolysebad befindet

Die in F i g. 1 teilweise im Schnitt dargestellte bekannte Steckverbindung besteht aus einem Verbindungskörper 1 aus einem gegossenen oder gespritzten Material, das einen elektrischen Isolator darstellt und zwei Reihen Kontaktelemente trägt, eine obere Reihe bestehend aus den Elementen A 1, A 2, A 3... und einer unteren, aus den Elementen Bi,B2,B3... bestehenden Reihe. Jedes Kontaktelement weist einen flexiblen Schenkel BF auf, der nach einer Seite durch einen Teil C in Form eines Keils verlängert ist Dieser Teil C ist unter Anwendung von Kraft in eine Befestigungsstelle geeigneter Form in den Verbindungskörper eingesetzt. Der Teil BF ist nach der anderen Seite durch einen flexiblen, zurückgebogenen Schenkel PR verlängert, welcher die beiden Kontaktpunkte CTl und CT2 aufweist. Diese Kontaktpunkte sind in entsprechender Weise angeordnet, um in Kontakt zu treten und über die beiden Kontaktpunkte einen vorbestimmt2n Druck auf eine Kontaktplatte PC einer gedruckten Schaltungsplatte 3 auszuüben, die in die Steckverbindung eingesteckt ist. Die Teile ßFund PR eines Kontaktelementes bilden zusammen ein Teil, welches nachfolgend eine Lyrafeder genannt wird. Das Teil C ist in Richtung auf die Außenseite des Verbindungskörpers verlängert durch einen geradlinig verlaufenden Teil Q, der als Endstück bezeichnet wird.

In der Steckverbindung ist ein Kontaktelement B1 symmetrisch angeordnet in bezug auf ein Kontaktelement Al, um in Kontakt zu treten mit einer Kontaktplatte, welche auf der anderen Fläche der gedruckten Schaltungsplatte angeordnet ist

Die in F i g. 2 gezeigten Kontaktelemente bestehen jeweils aus einzelnen Lyrafedern und werden durch Ausschneiden aus einem Metallband erhalten. Eine Verbindungsfahne 4 verbindet jeweils zwei Kontaktelemente, insbesondere im Hinblick auf das Vergolden der Kontaktpunkte. Diese Verbindungsfahnen werden von den Kontaktelementen beispielsweise durch Abscheren abgetrennt bevor sie in den Verbindungskörper eingesetzt werden. Bei einem so gebildeten Band von Kontaktelementen sind die Lyrafedern paarweise angeordnet wobei die Lyrafedern eines Paares symmetrisch sind in bezug auf eine Symmetrieachse 5 und wobei diese Achsen in einem solchen Abstand angeordnet sind, daß sich ein bestimmter Abstand zwischen jeweils zwei benachbarten Lyrafederpaaren ergibt

Bei einer in dem zuvor erwähnten Patent beschriebenen Steckverbindung bestehen die Kontaktelemente 8 (F i g. 3) aus jeweils zwei Lyrafedern L10 und L 20, die einstückig sind mit einem einzigen Endstück und in der gleichen Ebene angeordnet sind, wobei sie symmetrisch in bezug auf eine Achse 5D verlaufen. Bei dieser zweiten Ausführungsform werden die beiden Kontaktbereiche auf den gegenüberliegenden Flächen der gleichen gedruckten Schaltungsplatte elektrisch miteinander verbunden durch die Kontaktpunkte CT der Schenkel TA und 7ßder Lyrafedern desselben Koncaktelementes.

Die Erfindung betrifft eine Haltevorrichtung von besonderer Ausbildung, die es ermöglicht, ein Edelmetall nur auf den Kontaktpunkten der zuvor beschriebenen Kontaktelemente niederzuschlagen. Diese Vorrichtung vermag die Lyrafederbänder analog denjenigen, wie sie beispielsweise in den F i g. 2 und 3 beschrieben wurden, aufzunehmen. Die Haltevorrichtung weist eine Halteplatte 10 aus einem Isoliermaterial (F i g. 5) auf, die mit Haltefingern HA, llß... HF(Fig.4) versehen ist, die jeweils zueinander in einem solchen Abstand angeordnet sind (F i g. 4 und 7), daß sie übereinstimmen mit dem Abstand der Symmetrieachsen 5 der Lyrafedern, wie sie auf den ausgeschnittenen Bändern vorhanden sind. Die Länge der Haltefinger ist derart daß sie ein Schichtpaket einer bestimmten Anzahl von Bändern aufnehmen können, wobei die Bänder vorzugsweise Kontaktelemente der gleichen Form aufweisen. Die Bänder werden mittels abnehmbarer Deckel 13 zusammengepreßt, um ein Bandpaket BL (F i g. 5,6 und 8) zu bilden. In dem dargestellten Beispiel wird die Halteplatte 10 gebildet durch mehrere abnehmbare Blöcke 1OA, lOß, IOC, IOD, welche untereinander mittels Verbindungsschienen 17 und 18 (F i g. 5 und 6) verbunden sind, wobei die Verbindungsschienen untereinander mittels Schrauben elektrisch verbunden sind. Die Schienen sind andererseits über geeignete Mittel mit dem negativen Pol (Kathode) einer Stromquelle elektrisch verbunden. Über die Verbindungsschiene 18 sind somit die in der Vorrichtung zusammengepreßten Lyrafederbänder elektrisch verbunden mit dem negativen Pol der vorgenannten Stromquelle. Der abnehmbare Deckel 13 der Vorrichtung wird in gleicher Weise gebildet durch mehrere abnehmbare Isolierblöcke 13A, 13ß, 13C, 13D (F i g. 4, 5, 6 und 8), die untereinander mittels leitender Schienen 20 und 21 (Fig.4, 5, 6) miteinander verbunden sind. Ein Bandpaket BL wird auf die Haltefinger HA, llö, HC... aufgesetzt und der untere Teil der Haltewand 10 greift ein in eine Rinne 14,

welche sich längs der gesamten Vorrichtung erstreckt (Fig.4). Der Deckel 13 steht in gleicher Weise in Verbindung mit den Haltefingern, und sein unterer Teil ist in der Rinne 14 angeordnet. Der Deckel 13 und die Halteplatte 10 werden sodann mittels eines Klammerelementes 15 einander angenähert, um das Bandpaket BL in der Haltevorrichtung zusammenzudrücken.

Die F i g. 7 zeigt einen abnehmbaren, von der Haltevorrichtung abgenommenen Halteblock IOC Dieser Block ist versehen mit zwei Haltefingern HE und HF, wie sie gleichermaßen ersichtlich sind aus den F i g. 4 und 8. Jeder Finger ist versehen mit einer Anodenplatte, d. h. einer plattenförmigen Anode 23 für den Finger 11.Eund einer plattenförmigen Anode 24 für den Finger 11F. Jede Anode wird gebildet aus einem Platiniridiumplättchen, die jeweils mit einer Leitung 25 in Form einer Kupferarmatur verschweißt sind. Diese Leitung 25 ist, wie die Plättchen, zum Teil eingebettet in die Isoliermasse, aus der die Halteplatte gebildet ist

Die F i g. 7 zeigt gestrichelt die Konturen eines Teils des Blocks der Lyrafederbänder, welche auf die Haltefinger 11£, HF des Halteblocks IOC aufgesetzt sind, damit die relative Stellung der Enden AN 1, AN 2, ANi und AN4 der Anoden 23 und 24 in bezug auf die Kontaktpunkte CTder Kontaktfedern sichtbar sind.

In dem betrachteten Beispiel ist der Abstand zwischen der Oberfläche der Enden der Anoden und der Oberfläche der Kontaktpunkte CT der Kontaktfedern ungefähr 0,3 bis 0,4 mm.

Die Dicke jedes der Haltefinger, wie beispielsweise der Haltefinger Hf. und llFist derart, daß die Bänder der Kontaktfedern, die sie umfassen, eine Kraft auf diese Finger ausüben. Der Abstand zwischen den oberen und unteren Kontaktpunkten CT ist der gleiche, als wenn eine gedruckte Schaltungsplatte in die Steckverbindung eingeschoben ist.

Die aus der Haltepiatte 10 bestehende Baugruppe ist verbunden mit einer oberen Isolierplatte 26 mittels zweier Isoliertragteile 27 und 28, die jeweils einerseits mit dieser oberen Platte (Fig.4, 5 und 9) und andererseits mit der Verbindungsschiene 17 verbunden und an diesen Teilen befestigt sind (F i g. 5, 6 und 9). Die Isolierplatte 26 ist an jedem ihrer Enden mit Kontaktplatten 29/4 und 29ß (F i g. 4,5 und 9) versehen, die ihrerseits Kontaktnasen 30 aufweisen. Die Kontaktplatte 29/4 ist elektrisch verbunden über eine Leitung 31 (F i g. 4, 5 und 6) mit den Kupferarmaturen 25 der abnehmbaren Halteblöcke, aus denen die Halteplatte 10 besteht Jede Kontaktplatte 29/4 ist elektrisch verbunden mit der Verbindufigsschiene 17 über eine Leitung 32 (F i g. 5). Die Halteplatte und der Deckel sind versehen mit Öffnungen 34, 35, 36 und 37, von denen jede einen erweiterten Bereich aufweist und die so angeordnet sind, daß eine intensive Zirkulation des Elektrolyten im Bereich der Anode stattfindet, wenn die Haltevorrichtung in einen einen Elektrolyten aufweisenden Behälter 40 eingetaucht wird.

Die Fig.9 zeigt in der Draufsicht eine Baueinheit bestehend aus sechs Haltevorrichtungen, die in einen bewegbaren Rahmen 41 eingesetzt sind. Der Rahmen ist versehen mit Isoliertragplatten 42 und 43. Die Isoliertragplatte 42 ist versehen (F i g. 4 und 9) mit einer Kontaktstange 44, weiche mit dem positiven Pol der Stromquelle verbunden ist Auf diese Stangen kommen die Kontaktnasen 30 der Kontaktplatten 29Λ zu liegen, die über die Leitung 31 elektrisch verbunden sind mit den Anoden der Haltevorrichtung, während eine Kontaktschiene 45 einer Isolierplatte 43 mit dem negativen Pol der Stromquelle verbunden ist, und auf ihr kommen die Kontaktnasen der Kontaktplatten 29/? zu liegen, die über Leitungen 32 mit den Federkontaktbändem elektrisch verbunden sind, die sich auf jeder Haltevorrichtung befinden. Die oberen Platten der Haltevorrichtungen werden mittels Stiften 47, die sich an den Isolierplatten 42 und 43 befinden, im beweglichen Rahmen 41 in ihrer Lage gehalten.

ίο Die obere Platte jeder Haltevorrichtung greift mit einem Ende unter einen Vorsprung 48 des Halterahmens (F i g. 4), damit ein Schaukeln dieser Haltevorrichtungen im beweglichen Rahmen 41 verhindert wird, wenn dieser in Längsrichtung in dem Behälter 40 bewegt wird. Die Fig.4 zeigt den oberen Teil des Behälters 40, welcher Förderrollen 50 trägt, auf denen Schienen 51 zu liegen kommen, welche an den Unterseiten der gegenüberliegenden Seiten des beweglichen Rahmens 41 angeordnet sind und die dazu dienen, eine Verschiebung des Rahmens in Längsrichtung in dem Behälter zu ermöglichen, wobei die Verschiebung im Sinne einer Hin- und Herbewegung in Richtung der Pfeile Mi und M2 (Fig.6 und 9) unter der Wirkung eines Mechanismus 53 erfolgt, wobei der einen Pleuel und eine Kurbel aufweisende Mechanismus angetrieben wird durch den Motor 52.

Aus den F i g. 4 und 6 ist ersichtlich, daß der Behälter im Innern mit feststehenden Trennwänden 54 versehen ist, die jeweils im Abstand zu jeder Haltevorrichtung angeordnet sind, um zu verhindern, daß der Elektrolyt sich im Behälter zusammen mit der Haltevorrichtung bewegt, damit die Strömung des Elektrolyten längs der Anoden verstärkt wird, wenn diese mit den Kontaktfedern in der Haltevorrichtung bewegt werden. Eine solche Einrichtung ermöglicht mit einem sauren Vergoldungsbad mit Kobalt, welches auf einer Temperatur von ungefähr 30⁰C gehalten wird, bei einer Stromdichte von 2,4 Ampere/cm² innerhalb von 10 Minuten einen Goldniederschlag im Bereich der Kontaktpunkte der Lyrafedern mit einer Schichtdicke von minimal 1,5 μπι bei einer Vickershärte von ungefähr 180. Die F i g. 8 stellt einen Schnitt längs der Linie 8-8 der F i g. 6 dar. Dieser Schnitt verläuft im wesentlichen in Höhe der Kontaktpunkte CT, welche beidseits der Anoden 23 und 24 angeordnet sind. Das Metall schlägt sich längs von Linien nieder, weiche sich längs der gesamten Dicke des Bandpaketes BL erstreckt Das niedergeschlagene Metall ist ausreichend dünn und haftet ausreichend, um anschließend eine Trennung der

so Lyrafederbänder voneinander zu ermöglichen, ohne daß die Gefahr auftritt daß das auf jedem Kontakt niedergeschlagene Metall abgezogen wird.

Damit die Bildung eines Metallniederschlages auf den äußeren Flächen des Bandpaketes von Kontaktfedern nicht begünstigt wird, sind die Anoden, wie die F i g. 8 zeigt, etwas kürzer als die Gesamtdicke des Bandpaketes. Mit einer Vorrichtung dieser Art ist die Goldmenge, welche auf den Kontaktfedern außerhalb der Kontaktpunkte niedergeschlagen wird, praktisch vernachlässigbar oder Null und das Gewicht des auf jedem Kontaktpunkt niedergeschlagenen Edelmetalls ist normalerweise unter 0,4 Milligramm, so daß sich ein Preis erreichen läßt welcher besonders günstig ist
Die Kontaktfedern, die in der Haltevorrichtung zu behandeln sind, können auch tiefgezogene Teile aufweisen.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Haltevorrichtung für eine Anordnung zur Erzeugung eines elektrolytischen Metallniederschlags selektiv auf ausgewählten Stellen der zu beschichtenden Gegenstände, wobei die Gegenstände geschichtet in einer Halterung eingespannt sind, dadurch gekennzeichnet, daß zur selektiven Beschichtung von Kontaktfedern mit Edelmetall, die jeweils paarweise gegenüberliegend angeordnet und zu einem dünnen Band vereinigt sind, wobei jedes Kontaktfedernpaar symmetrisch zu seiner Symmetrieachse (5) angeordnete, einander gegenüberliegende Kontaktpunkte (CT) aufweist, die Haltevorrichtung eine Halteplatte (10) aus einem Isoliermaterial aufweist, die mit Haltefingern <11) versehen ist, welche dieselben Abstände voneinander aufweisen wie die Symmetrieachsen (5) zweier benachbarter Kontaktfedernpaare, wobei eine Mehrzahl der aufeinandergeschichteten dünnen Kontaktfedern auf die Haltefinger (11) aufgesetzt und zu einem Bandpaket (BL) zusammengedrückt ist, daß in jeden Haltefinger (11) eine Anode (23,24) eingesetzt ist, wobei jedes der beiden Enden (AN) der Anode (23, 24) gegenüber und in geringem Abstand zu einem Kontaktpunkt (CT) der Kontaktfedern angeordnet ist, wenn das Bandpaket (BL) auf die Haltefinger (11) aufgesetzt ist, wobei die Kathode durch das Bandpaket (BL) gebildet ist.

2. Haltevorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Deckel (13) und ein Klammerelement (15), wobei das Bandpaket (BL) durch das Klammerelement (15) zwischen der Halteplatte (10) und dem Deckel (13) zusammengedrückt ist.

3. Haltevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteplatte (10) und der Deckel (13) jeweils Löcher (34,35,36,37) gegenüber den Enden (AN) der Anoden (23, 24) aufweisen und die Haltevorrichtung in dem Elektrolyten hin und her bewegbar ist, so daß der Elektrolyt durch die Löcher (34,35,36,37) zirkuliert.

4. Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zu den Anoden (23, 24) führende Leitungen (25) in die Halteplatte (10) teilweise eingebettet sind.

5. Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen jedem Ende (AN) einer Anode (23,24) und einem Kontaktpunkt (CT) zwischen 0,3 und 0,4 mm beträgt.

6. Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteplatte (10) aus mehreren abnehmbaren Halteblöcken (1OA lOß, 1OQ gebildet ist, die an einer Verbindungsschiene (17) befestigt sind, und daß jeder Halteblock (1OA 10ß, log mit zwei Haltefingern (HA lld, HC, HD, 11E, 11 F) versehen ist.