DE2258641C3 - Vorrichtung zum kontinuierlichen Galvanisieren von Streifen auf Metallbänder - Google Patents

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einer Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine, solche Vorrichtung ist Gegenstand des älteren, aber nicht zum Stand der Technik zählenden deutschen Patents 22 25 391.

Der nächstliegende Stand der Technik ist in der US-PS 35 39 490 beschrieben. Es handelt sich dabei um eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Galvanisieren von Streifen auf als Kathode geschaltete Metallbänder, bestehend aus einer zweiteiligen, drehbaren Scheibe aus Isolierwerkstoff, deren Teile zwischen sich an ihrem Umfang einen Schlitz bilden, der über einen Teil des Umfangs von dem sich synchron mit der Scheibe bewegenden Metallband abgeschlossen ist, wobei zwischen den beiden Scheibenteilen eine Anode und wenigstens eine gegen den Schlitz gerichtete Zuleitung für den Elektrolyten vorgesehen und in wenigstens einem Scheibenteil eine Öffnung zum Abfluß des Elektrolyten in einen unterhalb der Scheibe angeordneten Auffangbehälter vorgesehen ist, der über eine Umwälzeinrichtung zur Bildung eines geschlossenen Kreislaufs mit den Zuleitungen für den Elektrolyten verbunden ist.

Das zu galvanisierende Metallband liegt den beiden Scheibenteilen flächig auf und die Breite des Schlitzes beslimmt die Breite des galvanisch aufgebrachten Streifens. Nachteilig ist dabei, daß die .Streifenbreite nicht veränderbar ist und daß — zumindest dann, wenn auf das Metallband ein so geringer Zug ausgeübt wird, daß sich das Metallband nicht verzieht — die Gefahr besteht, daß Elektrolytflüssigkeit zwischen das Metallband und die Umfangsfläche der Scheibe eindringt und die Grenzen des galvanisierten Streifens unscharf werden.

Die Zuleitungen für die Elektrolytflüssigkeit sind radial verlaufende, mit der Scheibe rotierende Kanäle, die in einen engen Ringkanal münden, der sich

ίο wiederum in den Schlitz fortsetzt, welcher die Breite des galvanisierten Streifens bestimmt Durch diesen Aufbau sind hohe Stromdichten und eine rasche Ableitung von verarmtem Elektrolyten aus dem Schlitz, die zur Erzielung einer raschen und gleichmäßigen Abscheilung nötig sind, nicht möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend von diesem Stand der Technik eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Galvanisieren von scharf begrenzten Streifen auf Metallbänder zu schaffen, die eine rasche und gleichmäßige Abscheidung ermöglicht.

Diese .Aufgabe löst die Erfindung durch eine Vorrichtung mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen. Durch die Verwendung von Dichtungsringen zur Begrenzung der Streifenbreite sind die galvanisierten Streifen exakt begrenzt und zur Abdichtung der Elektrolytkammer ist die Kraft, mit der das Metallband auf den Dichtungsringen aufliegt, und damit die auf das Metaliband ausgeübte, die Auflagekraft bewirkende Zugkraft gering und unabhängig von der Streifenbreite. Dadurch, daß zwischen den Scheiben nicht nur radiale Kräfte, sondern verglichen mit dem Volumen der Kanäle eine großvolumige Elektrolytkammer vorgesehen ist, kann in der Elektrolytkammer selbst eine stärkere Elektrolytumwälzung erfolgen. Dies wird dadurch unterstützt, daß die Zuleitung des Elektrolyten, die in den Schlitz mündet, der durch das Metallband verschlossen wird, nicht mit dem Scheibenpaar rotiert, sondern ortsfest ist. Durch das Vorbeiführen des Metallbandes an der ortsfesten Elektrolytzulei-

•to tung wird jeder Bandbereich immer mit frischem Elektrolyt versorgt, der sich sogleich in der Elektrolytkammer verteilt und diese durch die Öffnung in einer der Scheiben wieder verläßt, während bei der bekannten Vorrichtung der Elektrolyt in den Ringkanal

<5 strömt und darin eine geraume Zeit verbleibt, bis er — i. w. abhängig von der Drehgeschwindigkeit — über Radialkanäle abgesaugt wird.

Dadurch, daß die Dichtungsringe am Innenrand der Scheiben angeordnet sind, wird es möglich, die als Anode geschaltete Elektrolytzuleitung besonders dicht vor dem Metallband, welches galvanisch beschichtet werden soll, münden zu lassen. Dadurch erhält man vor der Oberfläche des Metallbandes nicht nur eine hohe Stromdichte, die eine hohe Laufgeschwindigkeit des Metallbandes erlaubt, sondern auch eine starke Elektrolytströmung, die das Ausbilden einer die Abscheidung behindernden Verarmungsschicht (Diffusionsfilm) im Elektrolyt an der Oberfläche des Metallbandes verhindert, und einen hohen Elektrolytaustausch. Dies unterscheidet die Erfindung auch wesentlich vom Gegenstand des älteren Patents 22 25 391.

Wegen der guten durch die Erfindung erzielbaren Abscheidebedingungen lassen sich z. B. Gold, Silber und Nickel in duktilerer Form als bisher abscheiden, so daß die beschichteten Bänder über kleinere Radien als bisher abgekantet werden können, ehe Risse in der Beschichtung auftreten.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind Inhalt der Unteransprüche 2 und 3.

Mehrere gleichachsige Scheibenpaare mit entsprechend vielen als Anode geschalteten Elektrolytzuleitungen können zum Galvanisieren mehrerer selektiver Streifen nebeneinander auf dem gleichen Band dienen.

Die Zeichnung zeigt beispielsweise, schematisch und teilweise im Schnitt zwei bevorzugte Ausführungsformen einer Vorrichtung der Erfindung und zwar ist

F i g. 1 eine Seitenansicht einer Vorrichtung,

Fig.2 ein Schnitt nach Linie H-II der Fig. 1, wobei eine Scheibe z. T. weggebrochen ist, und

F i g. 3 ein Schnitt ähnlich F i g. 2 durch eine andere Ausführungsform der Vorrichtung.

Bei dem in Fig. 1 und 2 gezeichneten Beispiel umschlingt ein Metallband 2 zwischen zwei metallischen Umlenkwalzen 3, 3' ein Scheibenpaar 9, 9' über einen Umfangswinkel von etwa 180°. Die kreisrunden Scheiben 9, 9' sind mit Hohlwellen 15, 15' in Stirnlagern 16, 16' gelagert, die in Lagerhaltern 17, 17' axial verschiebbar sind.

An der Innenkante tragen die Scheiben 9, -" je einen Dichtungsring 14, 14', denen das Band 2 aufliegt Das Band 2 und die Scheiben 9, 9' schließen über den Umfangswinkel von etwa 180° eine flüssigkeitsdichte Kammer 13 (die Elektrolytkammer) ein. In der Kammer 13 sind radial ein oder mehrere Metallrohre 12 radial angeordnet, deren öffnung kurz vor dem Band 2 liegt.

Die Elektrolytflüssigkeit befindet sich in einem Vorratsbehälter 7. Sie wird von einer Pumpe 6 aus dem Vorratsbehälter 7 in ein Rohr 5 gepumpt, das durch die Hohlwelle 15 hindurchragt und in der Kammer 13 an das Rohr 12 angeschlossen ist Die Elektrolytflüssigkeit wird auf diese Weise gegen das Band 2 geschleudert und füllt allmählich die Kammer 13 bis zur Höhe der Hohlwellen 15, 15'. Die Elektrolytflüssigkeit fließt dann durch die Hohlwelle 15' und ein Rohr 8 zurück in den Vorratsbehälter 7.

Die Pole einer Batterie 11 sind an das Rohr 12 und üb^r eine Bürste 10 an die Umlenkwalze 3 angeschlossen. Das Band 2 ist als Kathode geschaltet.

Zur Einstellung der Breite des galvanischen Niederschlags auf dem Band 2, dessen Ränder von den Dichtungsringen 14 abgedeckt sind, sind die Scheiben 9 und 9' axial verschiebbar.

Fig.3 zeigt eine Vorrichtung zur galvanischen Niederschlagung von zwei Streifen auf demselben Band oder zur gleichzeitigen Herstellung je eines galvanisierten Streifens auf zwei Bändern. Die Band- und Streifenbreite kann dabei unterschiedlich sein. Teile dieser Vorrichtung, die Teilen der ersten Vorrichtung entsprechen, sind mit übereinstimmenden Bezugszahlen bezeichnet worden.

Die Scheiben 9, 9'; 9a, 9a' sind bei diesem Ausführungsbeispiel nicht an Hohlwellen angeflanscht wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2, sondern auf einer gemeinsamen We'¹? 18, die von einem Stirnlager 19 gehalten wird, befestigt Die Elekirolytflüssigkeit wird nicht durch die Welle 18 hindurch, sondern radial in die als Anoden geschalteten Rohre 12, 12' gepumpt Die Flüssigkeit verläßt die Galvi..iisierkammern 13 auch nicht durch die Welle 18 hindurch, sondern durch Bohrungen 22, 23 in den Scheiben 9, 9'; 9a, 9a' und fließt in den nach rechts offenen Rohrstummel 21 und von dort in einen Auffangbehälter 4. Von dort fließt die Flüssigkeit 8 zurück in den Vorratsbehälter 7.

Der Abstand zwischen den Dichtungsringen 14, 14' kann durch Abstandscheiben 20, 20' eingestellt werden. Da die radialen Zuleitungen zu den als Anoden geschalteten Rohren 12, 12' mindestens 2 mm dick sein müssen, um hinreichenden Elektrolytfluß zu gewährleisten, liegt der Minimalabstand der Dichtungsringe 14, 14' bei diesem Ausführungsbeispiel bei 2,5 mm.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1 Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum kontinuierlichen Galvanisieren von Streifen auf als Kathode geschaltete Metallbänder, bestehend aus zwei koaxial nebeneinander in bestimmtem Abstand voneinander angeordneten, drehbaren Scheiben aus Isolierwerkstoff.

die zwischen sich eine Elektrolytkammer und an ihrem Umfang einen Schlitz bilden, der über einen Teil des Umfangs von dem sich synchron mit dem Scheibenpaar bewegenden Metallband abgeschlossen ist,

zwischen denen ortsfest wenigstens eine als Anode geschaltete, gegen den Schlitz gerichtete Zuleitung für den Elektrolyten vorgesehen ist,
und an deren Umfang je ein Dichtungsring vorgesehen ist, die gemeinsam die Breite der zu galvanisierenden Streifen bestimmen,
wobei in wenigstens einer Scheibe eine Öffnung zum Abfluß des Elektrolyten in einen unterhalb des Scheibenpaares angeordneten Auffangbehälter vorgesehen ist, der über eine Umwälzeinrichtung zur Bildung eines geschlossenen Kreislaufs mit den Zuleitungen für den Elektrolyten verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsringe (14, 14') am Innenrand der Scheiben (9, 9') angeordnet sind und die Zuleitungen (12) dicht vor dem Metallband (2) in die Elektrolytkammer (13) münden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitungen (12) radial zwischen den Scheiben (9,9') verlaufende Rohre sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheiben (9, 9') axial verschiebbar sind.