DE2232333C3

DE2232333C3 - Vorrichtung zum Galvanisieren ausgewählter Oberflächenteile elektrisch leitender Werkstücke

Info

Publication number: DE2232333C3
Application number: DE2232333A
Authority: DE
Inventors: J. Pierre Nyon Vaud Geiser; Antoine Chatelaine Savary; George A. Grand-Saconnex Zarb
Original assignee: Oxy Metal Finishing Suisse Sa Chatelaine Genf (schweiz)
Current assignee: Oxy Metal Finishing Suisse Sa Chatelaine Genf (schweiz)
Priority date: 1971-07-16
Filing date: 1972-06-28
Publication date: 1975-09-18
Also published as: CH527912A; DE2232333B2; DE2232333A1; FR2146507A1; FR2146507B1; GB1393138A

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Galvanisieren ausgewählter Oberflächenteile elektrisch leitender Werkstücke, die einen Werkstückhalter, der an den Stellen der ausgewählten Öberflächenteile mit die sen entsprechend geformten, ihn durchsetzenden Öffnungen versehen ist und auf dem das als Kathode geschaltete Werkstück unter Druck einer Preßeinrichtung aufliegt, aufweist, die weiterhin mit einem «VÄt-Verteiler versehen »st, der in Abstand vom Werkstückhalter angeordnet ist und Austrittsöffnungen ffir den Elektrolyten gleicher Konfiguration wie dieje nieen des Werkstückhalters und mit diesen letzteren fluchtend aufweist und die air Umwälzung des Elektrolyten aus einem Sammetoehalter in den Verteiler und an einer Anode vorbei durch die Öffnungen im Verteiler und im Werkstückhalter hindurch gegen die zu galvanisierenden Flächen des Werkstückes ein Pumpsystem besitzt .

Es wurde bereits eine in dieser Weise ausgebildete Vo^iSmg vorgeschlagen (DT-OS 2 125 837), die jedoch hinsichtlich der Gleichmäßigkeit der Verteilung des Elektrolyten über die zu behandelnden Werkstuekstellen noch nicht ganz befriedigt und auch Mangel dahingehend aufweist daß der Rückfluß des Elektrolyten von den Behandlungsstellen den Zufluß des frischen Elektrolyten zu diesen zu stören vermag.

Bekannt sind Vorrichtungen /um galvanischen Metallisieren von Oberflächen (DT OS I 621 143). bei denen die eine Elektrode über einen Gleitkontakt selektiv mit Jer zu metallisierenden Oberfläche in Verbindung gebracht und gleitend über diese Oberflache bewegt wird und deren andere Elektrode mn der Elektrolytlösung in elektrolytischem Kontakt steht, die unter Verwendung einer Pumpvorrichtung selektiv mit /u m-tallisierenden Oberflächenbezirken des Werkstückes in Kontakt gebracht wird, indem der Elektrolyt unter Schwerkraftwirkung durch entsprechende Bon rungen in einem Verteilerbauteil von oben auf die zu behandelnden Stellen und von dort durch eine von den Kathoden gebildete Ausflußrinne in ein Auffanggefäß und einen Vorratsbehälter strömt. Die auf diese Weise erreichbare Überspülung des Werkstücks mit dem Elektrolyten erweist sich jedoch in vielen Fällen zur Durchführung eines intensiven und schnell durchführbaren Metallisierungsvorgangs an den ausgewählten Werkstückstellen nicht immer als ausreichend.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer Vorrichtung zum Galvanisieren ausgewählter Oberflächenteile elektrisch leitender Werks»ücke der eingangs angegebenen Art. nämlich unter Ausübung eines kräftigen, eine schnelle und intensive Metallisierung erlaubenden Spritzvorgangs bei der Elektrolyt zufuhr, eine besonders große Vergleichmäßigung der Wirkung des Elektrolyten auf die ausgewählten Oberflächenteile des Werkstücks und eine möglichst geringe Störung der Elektrolytzufuhr zu den Arbeitsstellen durch den Elektrolytrückfluß zu ermöglichen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Vorrichtung zum Galvanisieren ausgewählter Oberflächenteile elektrisch leitender Werkstücke der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, daß der Verteiler oberhalb der Elektro-1 Einlaßöffnungen mit Einrichtungen zum Verteilen und zur Vergleichmäßigung der Strömung des ihn durchfließenden Elektrolyten auf die mit den Öffnungen des Werkstückhalters fluchtenden Spritzvorrichtungen versehen ist und daß der in Abstand vom Verteiler angeordnete Werkstückhalter um jede Öffnung herum eine sich verjüngende Ablenkkammer zur Ableitung des Elektrolyten um den Verteiler herum in den Elektrolyt-Behälter aufweist.

Zweckmäßige und deshalb bevorzugte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 5 angegeben.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind nachstehend an Hand der in der Zeichnung dargestell-

ten Ausfuhrungsbeispiele näher erläutert Es zeigt

F j g. 1 einen schematischen Längsschnitt durch die Vorrichtung zum Galvanisieren ausgewählter Oberflächenteile elektrisch leitender Werkstücke nr-ch der Erfindung,

F i g. 2 einen vergrößert gezeichneten Längsschnitt einer Einzelheit,

F i g. 3 eine Draufsicht auf ein mit Hilfe der Vorrichtung nach F ι g. 1 und 2 galvanisiertes Werkstück und

F i g. 4 eine ,larspektivische Ansicht mii einem Teilquerschnitt einer Einzelheit einer Variante.

Die dargestellte Vorrichtung besteht aus einem Untergestell 1, auf dem ein Kasten 2 ruht, der einen Verteiler 3 umgibt, über dem sich ein Werkstückhalter 4 für das zu galvanisierende Werkstück befindet. Das letztere besieht beim dargestellten Beispiel aus einer rechteckigen Metallplatte 5 (F i g. 3) mit drei Sätzen von jeweils vier, in Form eines Malteserkreuzes angeordneten, dreieckigen Öffnungen 6, auf der drei in F i g. 3 punktiert dargestellte Bereiche 7 mit einer Goldschicht galvanisiert werden sollen.

Das /u galvanisierende Metallstück wird gegen den aus einem chemisch inerten Werkstoff bestehenden Werkstückhalter 4 durch eine hydraulische Prefiein· richtung 8 gedrückt. Zwischen den mit 10 bezeichneten Werk/eughalter der Presse 8 und die zu galvanisierende Metallplatte 5 wird eine Folie 9 aus Neopren (einge tragenes Warenzeichen) gelegt. Auf dem Werkstückhalter 4 befindet sich weiterhtn ein Metallstreifen 11. mit dem die Metallplatte 5 in Kontakt steht. Der Werkstückhalter 4 ist mit drei öffnungen 12 versehen, deren Lage und Abmessungen mit der Lage und den Abmessungen der zu galvanisierenden Bereiche 7 der Metallplatte 5 übereinstimmen, so daß der Werkzeughalter 4 eine Schablone darstellt, die nur die Bereiche 7 freiläßt.

Die Vorrichtung weist einen Elektrolyt Sammelbehälter 13 auf, aus dem der Elektrolyt mit einer Pumpe 14 entnommen und durch zwei Leitungen 15 in den Verteiler 3 gedrückt wird. Die beiden Leitungen 15 münden in den Verteiler 3 jeweils bei 16 an zwei gegenüberliegenden Stellen ein. Der Verteiler 3 enthält zwf horizontale Innenwände 3a und 36, die Prallfläe -n bilden und von denen die erste mit vier öffnungen 17 und die zweite mit sechs öffnungen 18 versehen ist. Die Zahl der Innenwände und darin angebrachten öffnungen kann auch mehr oder weniger betragen.

Die obere Wand 19 des Verteilers 3 trägt Spritzvorrichtungen 20, die jeweils gegenüber einer der öffnungen 12 im Tisch angeordnet sind, jede Spritzvorrichtung 20 besteht aus einer hülsen- oder rohrförmigen Platin-Spritzdüse 21, deren Mündung sich in unmittelbarer Nähe der entsprechenden öffnung 12 befindet. Jede Düse 21 stellt eine Anode dar, die über einen Leiter 22 (F i g. 2) mit dem positiven Pol einer — nicht dargestellten — Gleichstromquelle verbunden ist, deren negativer Pol mit dem als Kathode dienenden Metallstreifen 11 auf dem Werkstückhalter 4 verbunden ist.

Schließlich hat die Vorrichtung noch eine Leitung 23, die den Kasten 2 mit dem Elektrolyt-Sammelbehälter 13 verbindet und als Rückflußleitung dient.

Wenn die Vorrichtung in Betrieb ist gelangt der Elektrolyt durch die beiden einander gegenüber angeordneten Einmündungen 16 in zwei Fronten entgegengesetzter Richtung in den Verteiler 3, so daß sich die Massenkräfte dieser beiden rlüssigkeitsfronten gegenseitig aufheben und die Druckverteilung vergleichmäßigt wird, was noch dadurch verstärkt wird, daß die Geschwindigkeit der aufsteigenden Strömung durch die Prallflächen verlangsamt wird, die die Innenwände

ίο 3a und 36 mit den darin angebrachten öffnungen darstellen. Der Elektrolyt wird durch die die Anoden bildenden Düsen 21 ausgespritzt um gleichzeitig die gesamte Fläche des Bereiches 7 der zu galvanisierenden Metallplatte 5 zu erreichen, wodurch für den elektrisehen Strom ein bis zur Metallplatte 5 führender Weg gebildet wird. Es sei darauf hingewiesen, daß diese Eigenschaft der Gleichzeitigkeit eine wichtige Rolle spielt, da das Galvanisieren nur einige Senkunden dauert und die Abscheidung gleichmäßig stark sein muß.

Die Unterseite des Werkstückhalters 4 weist angrenzend an jede öffnung 12 eine konische Ablenkkammer 24 auf, deren Wirkung darin besteht, daß der Elektrolyt nach Auftreffen auf die Platte 5 nicht nur nach unten, sondern auch nach außen — bezogen auf die Achse der Düse — strömt, so daß der Rückflußstrom des Elektrolyten nicht auf den aufsteigenden Strom trifft. Der zur oberen Wand 19 des Verteilers 3 zurückströmende Elektrolyt fließt seitlich in den Kasten 2, von wo er durch die Leitung 23 in den Elektrolyt-Sammelbehälter 13 zurückfließt.

Dank der Anwesenheit der Folie 9 aus Neopren, die durch die Preßeinrichtung 8 leicht zusammengedrückt wird, werden die öffnungen 6 im zu galvanisierenden Werkstück 5 verschlossen, so daß aus ihnen kein Elektrolyt ausströmen kann. Weiterhin wird die Kontaktfläche zwischen dem Werkstück 5 und dem Werkstückhalter 4 abgedichtet, so daß ein Eindringen zwischen diese beiden Elemente verhindert wird.

Als Variante und für den Fall, daß der zu galvanisierende Bereich des Werkstücks eine langgestreckte Form haben sollte, wird der in F i g. 4 mit 25 bezeichnete Werkstückhalter mit einer öffnung 26 entsprechender Form versehen; die Düse ist dann nicht mehr kreisrund, sondern besteht ebenfalls aus einer langgestreckten, einen Schlitz 28 darstellenden Düse 27. Die Ablenkung der zurückfließenden Elektrolytströmung erfolgt durch zwei langgestreckte Flächen 29, die gegenüber der Spritzebene geneigt sind und an die öffnung 26 angrenzen.

Da Form und Abmessungen des zu galvanisierenden Bereiches unterschiedlich sein können, kann der auswechselbare Werkstückhalter 4 durch einen anderen ersetzt werden, dessen öffnungen eine Form und Abmessungen besitzen, die denen der zu galvanisierenden Bereiche entsprechen.

Es soll schließlich darauf hingewiesen werden, daß die die Düsen 21 tragende Wand 19 des Verteilers 3 ebenfalls ausgewechselt werden kann, so daß man Anzai.l und Form der Düsen, den Abstand zwischen ihnen und ihre Anordnung verändern kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Galvanisieret! ausgewählter Oberflächenteile elektrisch leitender Werkstücke, die einen Werkstückhalter, der an den Steilen der ausgewählten Oberflächen teile mit diesen entsprechend geformten, ihn durchsetzenden öffnungen versehen ist und auf dem das ab Kathode geschaltete Werkstück unter Druck einer Preßeinrichtung aufliegt, aufweist, die weiterhin mit einem Elektrolyt-Verteiler versehen ist, der in Abstand vom Werkstückhalter angeordnet ist und Austrittsöffnungen für den Elektrolyten gleicher Konfiguration wie diejenigen des Werkstückhalters und mit diesen letzteren fluchtend aufweist, v%d die zur Umwälzung des Elektrolyten aus einem Sammelbehälter in den Verteiler und an einer Anode vorbei durch die öffnungen im Verteiler und im Werkstückhalter hindurch gegen die zu galvanisierenden Flächen des Werkstückes ein Pumpsystem besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteiler (3) oberhalb der Elektrolyt Einlaßöffnungen (16) mit Einrichtungen (3a. Zb. 17. 18) zum Verteilen und zur Vergleichmäßigung der Strömung des ihn durchflie- *5 Senden Elektrolyten auf die mit den öffnungen (12) des Werkstückhalters (4) fluchtenden Spritzvorrichtungen (20) versehen ist und daß der in Abstand vom Verteiler (3) angeordnete Werkstückhalter (4) um jede öffnung (12) herum eine sich verjüngende Ablenkkammer (24) zur Ableitung des Elektrolyten um den Verteiler (3) herum in den Elektrolyt-Behälter (13) aufweist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteiler (3) mit mindestens zwei einander gegenüberliegenden Elektrolyt-Einlaßöffnungen (16) versehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spritzvorrichtung aus mindestens einer Spritzdüse (21) besteht, deren Mündung sich in unmittelbarer Nähe der öffnung (12) befindet, sowie aus einer dieser vorgeschalteten Ablenkkamrrer (24) mit gegenüber der Spritzachse geneigten, 1 'gelförmigen Wänden, die den Elektrolyten nach / uftreffen auf das zu plattierende Werkstück (5) geg -n die Mündung der Düse (21) und den aus dieser herausspritzenden Strahl umlenken.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstückhalter mit einer einzigen öffnung (26) in länglicher Form versehen ist. S<> und daß die öffnung der Düse (28) aus einem parallel zur Richtung der öffnung (26) angeordneten Schlitz besteht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der Innenwände der Düse (21, 28) mit einer die Anode bildenden Edelmetallschicht überzogen ist.