DE2501585A1 - Vorrichtung zum kontinuierlichen auftragen von streifen-, band- oder fleckenfoermigen bedeckungen auf ein elektrisch leitfaehiges band - Google Patents

Description

Patentanwalt Dipl. !η., ·.?. «J. llütner

8SCC Κ.;ίτ;;·οr./A!lg.

Lindcucr SIr. 52 · Teleion Gä31 /22851

15. Januar 1975 ■X

Vorrichtung zum kontinuierlichen Auftragen von streifen-, "band-oder fleckenfb'rmigen Bedeckungen auf ein elektrisch leitfähiges Band.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Auftragen von streifen-, band- oder fleckenfb'rmigen Bedeckungen von Metallschichtenmustern, insbesondere von Edelmetallen, auf ein elektrisch leitfähiges Band, welche ein aus zwei Teilen bestehendes Rad aufweist, an dessen Aussenumfang im Betrieb das zu behandelnde Band geführt ist und bei dem die einander zugewandten Umfangsränder der beiden Radteile eine Austrittsspalte für den Elektrolyt einer im Inneren des Rades angeordneten Elektrolytkammer bilden, während am Aussenumfang des Rades Abdichtbänder aus nachgiebigem Material angeordnet sind.

509830/0870

Bei Benutzung einer Vorrichtung der vorstehend genannten Art wird der über der Austrittsspalte liegende Teil, des auf dem Aussenumfang des Rades geführten Bandes streifen-,band- oäer fleckenförmig mit eineni Bedeckungsmaterial, im allgemeinen ein Edelmetall wie z.B. Gold, beschichtet. Mit Rücksicht auf den hohen Preis dieses Bedeckungsmateriales ist es erwünscht, dass nicht mehr als das erforderliche Teil der Bandoberflache mit dem Material beschichtet wird, wozu eine scharfe Abgrenzung der zu bedeckenden Bandoberfläche erforderlich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art auf einfache Weise eine genaue Abgrenzung der zu bedeckenden Oberfläche des Bandes in der Nähe der Austrittsspalte zu schaffen.

Erfindungsgemäss wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass mindestens die Aussenflächen der jeweils an die Austrittsspalte angrenzenden Teile der Abdichtbänder eine Manteloberfläche eines Kegelstumpfes bilden, wobei der kleinere Durchmesser der Manteloberfläche an der von der Austritts spalte abgewandten Seite des jeweiligen Abdichtbandes liegt. Durch diesen kegelstumpf förmigen Verlauf der an die Austritts spalte angrenzenden Teile der Abdichtbänder, wird ein mehr oder weniger straffer Linienkontakt zwischen dem zu behandelnden Band und den die Austritts spalte begrenzenden Teilen der Abdichtbänder bewerkstelligt, wodurch eine scharfe Begrenzung der zu bedeckenden Oberfläche erreicht wird.

Die Erfindung wird nun anhand der sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnungen näher erläutert werden und zwar zeigt :

B09830/0870

Figur 1 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung, mit der Bedeckungen auf ein elektrisch leitfähiges Band, z.B. einen Metallstreifen oder dergleichen angebracht werden können.

Figur 2 in vergrössertem Masstab, einen Schnitt durch ein Rad auf welchem das zu bedeckende Band zum Anbringen der Bedeckungen geführt wird,

Figur 3 einen Schnitt entlang der Linie IH-III der Figur 2, wobei der verstellbare Radteil und die Achse weggelassen worden sind,

Figur 4 eine schematische Anordnung von Führungsrolleη für das zu bedeckende Band und

Figur 5 in vergrössertem Masstab, einen Teil eines aus einigermassen flexiblem Material hergestellten Abdichtbandes, das auf dem Aussenumfang eines Radteiles angeordnet ist.

Die in Figur 1 schematisch dargestellte Vorrichtung zum Anbringen von Bedeckungen auf ein elektrisch leitfähiges Band, z.B. ein Metallband 1 , weist eine Haspel 2 auf, von welcher das zu behandelnde Band 1 abgewickelt wird. Von der Haspel 2 wird das Band 1 zuerst durch eine Spannvorrichtung 3 geführt, dann durch eine Vorbehandlungsvorrichtung 4 und anschliessend über zwei übereinander angeordneten Führungsrollen 5 und 6 nach unten in Richtung eines Rades 7 geleitet. Das Band 1 wird um das Rad 7 herumgeführt und dann wieder aufwärts über zwei, mit den Führungsrollen 5 und 6 übereinstimmenden Führungsrollen 7a und 8 einer Nachbehandlungsvorrichtung 9 zugeführt. Hinter der Nachbehandlungsvorrichtung 9 wird das Band 1 durch eine Antriebsvorrichtung 10 und eine weitere einstellbare Spannvorrichtung 11 geleitet von der das Band einer Haspel 12 zugeführt wird, auf die das Band 1 aufgewickelt wird. Dem Inneren des Rades 7 wird aus einem Behälter 13 ein

509 8 3 0/0870

Elektrolyt über eine Leitung 14 zugeführt, in welcher ein nicht dargestellter Hahn, zum Regeln der pro Zeiteinheit zugeführten Menge angeordnet sein kann . Vom Inneren des Rades 7 kann der -Elektrolyt, wie aus der nachfolgenden Beschreibung des Rades 7 hervorgeht, in einen Kasten 15 strömen, von dem der Elektrolyt mittels einer nicht dargestellten Pumpe über eine Leitung 16 zum Behälter 13 zurückgepumpt werden kann.

Wie aus Figur 2 ersichtlich, weist das Rad 7 zwei Radteile 17 und auf, die auf einer stillstehenden, in einem nicht dargestellten Gestell befestigten Achse 19 angeordnet sind. Wie aus Figur 2 weiter hervorgeht, ist der Radteil 17 mittels Kugellagern· 20 drehbar auf der'Achse 19 gelagert, wobei der Radteil 17 in axialer Richtung gegenüber der Achse nicht verschiebbar ist, da die den Radteil 17 tragenden Lager 20 zwischen einer Schulter der Achse 19 und einem nicht dargestellten, die Achse unterstützenden Gestellteil eingeschlossen sind.

Im Radteil 18 ist eine, mit einem Innengewinde versehene Bohrung angeordnet in die eine, ein Aussengewinde aufweisende Büchse 21 geschraubt ist. Die Büchse 21 ist mittels Kugellagern 22 drehbar auf der Achse 19 gelagert und gegenüber der Achse 19 nicht in -axialer Richtung verschiebbar, da die die Büchse 21 tragenden Kugellager 22 zwischen einer Schulter 23 der Achse 19 und einer auf ein Ende der Achse 19 geschraubten Sicherungsmutter 24 eingeschlossen ist.

In dem vom Radteil 17 abgewandten Ende des Radteiles 18 sind eine Anzahl sich in radialer Richtung erstreckende Schlitze 25 vorgesehen. In wenigstens zwei dieser Schlitze 25 greifen die Endstücke von Sicherungsplatten 26 ein, die mittels Kopfschrauben 27 an einem Flansch 28 der Büchse 21 festgeschraubt sind. Es ist klar ersichtlich, dass auf diese

Weise die Sicherungsplatten 26 eine Verdrehung des Radteiles 18 gegenüber der Büchse 21 verhindern.

509830/087Q

In den einander zugewandten Seiten der beiden Radteixd^Jv7 unu^ sind Aussparungen 29 beziehungsweise 30 angeordnet, die zusammen eine Kammer bilden, welche über eine zwischen den Radteilen 17 und 18 liegen de Austrittsspalte 31 zum Aussenumfang des Rades 7 hin geöffnet ist. Die Aussparungen 29 und 30 sind derart ausgebildet, dass der Durchmesser jeder Aussparung in Richtung der Austrittsspalte 31 allmählich grosser wird.

In der durch die Aussparungen 29 und 30 gebildeten Kammer sind zwei Platten 32 und 33 angeordnet, die mittels einer auf die Achse 19 aufgeschraubten Mutter 34 gegeneinander und gegen die Schulter 23 der Achse festgeklemmt sind. Die Platten 32 und 33 sind vorzugsweise aus Kunststoff, z.B. einem Acrylat und sind mit einer linken und rechten, ringförmigen Anode 61 und 62 versehen, welche mittels einer Anzahl Bolzen 35 an den Platten 32 und 33 festgeschraubt sind. Die Platten 32 und 33 können miteinander verklebt sein. Die Platte 32 wird durch eine flache, kreisrunde Scheibe gebildet. In der, der Platte 32 zugewandten Seite der Platte 33 ist eine mehr oder weniger spiralförmig um die Mittelinie der Achse 19 verlaufende Aussparung 36 angeordnet , die nahezu die Form eines Leitradgehäuses aufweist. Im untersten Teil der Platte 33 steht diese Aussparung 36 mit in der Platte 33 ausgesparten Kanälen 37, in. Verbindung, die mittels gekrümmter Stege 38 voneinander getrennt sind und deren abgerundete Enden 39 in kurzem Abstand vom Aussenumfang der Scheibe 33 entfernt liegen. Die Stege 38 sind so gekrümmt, dass deren Endstücke sich ein wenig schräg entgegengesetzt zu der in Pfeilrichtung B verlaufenden Bewegungsrichtung des Bandes 1 erstrecken. Obwohl in Figur 3 nur einige der Stege gezeigt sind, sind diese gleichmässig verteilt, über die ganze untere Hälfte der Platte 33 angeordnet.

Wie weiter aus Figur 2 ersichtlich, nimmt die Tiefe der Kanüle 37

509830/0870

von der Aussparung 36 an, in Richtung des Aussenumfangs der Scheibe 33 allmählich ab, sodass zwischen den beiden Platten 32 und 33 am Aussenrand dieser Platten nur ein schmaler Spalt 40 übrig bleibt.

In der Achse 19 ist weiter eine sich in Längsrichtung der Achse 19 erstreckende Bohrung 41 angeordnet, an der in nicht dargestellter Weise die Leitung 14 angeschlossen ist. Die Bohrung 41 steht über vier senkrecht zu seiner Mittellinie verlaufenden und jeweils um 90 versetzten Bohrungen 42 mit der Aussparung der Platte 33 in Verbindung. Ausserdem sind in den Radteilen 17 und 18 Kanäle 43 beziehungsweise 44 vorgesehen, die durch die Aussparungen 29 und 30 gebildete Kammer mit der Aussenseite der Radteile 17 und 18 in Verbindung bringen.

Mittels eines der Bolzen 35 ist das Ende eines Titandrahtes 45 an den Anoden 61 und 62 befestigt, welcher sich auf die in Figur 2 dargestellte Weise durch einen in der Achse 19 angeordneten Durchgang 46 aus der Achse 19 heraus erstreckt.

Auf der äusseren Umlauffläche der Radteile 17 und 18 sind aus elastischem Material hergestellte Abdichtbänder 47 beziehungsweise 48 angeordnet. Zur Verankerung dieser Abdichtbänder sind in den Radteilen 17 und 18 Aussparungen vorgesehen, wie in Figur 2 dargestellt. Der die Austrittsspalte 31 begrenzende Teil eines derartigen Abdichtbandes ist in grösserem Maestab in Figur 5 dargestellt. Wie aus Figur 5 ersichtlich, wird der die Austrittsspalte 31 begrenzende Teil durch einen etwas erhöhten Rand 49 gebildet, von dem die Umfangsflache 59 leicht schräg verläuft, sodass der Begrenzungsrand dieser Umfangsflache mit dem grössten Durchmesser auch den Begrenzungsrand der Austrittsspalte 31 bildet. Der zwischen der Aussenlinie der Fläche 50 und einer sich parallel zur Mittellinie der Achse 19 erstreckenden Linie gebildete Winkel beträgt vorzugs-

509830/0870

weise ungefähr 3o Minuten . Weiter ist, wie aus Figur 5 hervorgeht, der Durchmesser des von der Austrittsspalte 31 abgewandten Begrenzungsrandes der Fläche 50 grosser als der·Aussendurchmesser des übrigen Teils des Abdichtbandes 48.

In *^%igur 4 ist weiter noch eine bevorzugte Anordnung der Führungs— -rollen 5 und 6 dargestellt. Da die FUhrungsrollen 7a und 8 auf ähnliche Weise ausgebildet sind, werden diese nicht mehr weiter beschrieben werden.

Wie aus Figur 4 hervorgeht, werden die FUhrungsrollen 5 und 6 durch ein Innengewinde aufweisende Büchsen gebildet, die an je einem Ende eine Schulter 51 beziehungsweise 52 aufweisen. Die Büchsen 5 und 6 sind aufsein Aussengewinde aufweisende Achsen 53 beziehungsweise 54 geschraubt, die frei drehbar in Gestellplatten 55 gelagert sind. Die FUhrungsrollen 5 und 6 können durch Drehen auf den Achsen 53 und 54 so eingestellt werden, dass der Abstand b zwischen den einander zugewandten Seiten der Schultern 51 und 52 mit der Breite des zu behandelnden Bandes übereinstimmen. Dabei kann auch dafür gesorgt werden, dass die Schultern 51 und 52 gegenüber dem Rad 7 in einer Position sind, in welcher das Band durch die Führungsrollen 5 und 6 so geführt wird, dass der zu behandelnde Teil des Bandes 1 gerade über die Austrittsspalte 31 auf dem Rad 7 zu liegen kommt. Es dürfte ohne weiteres ersichtlich sein, dass so durch Verstellung der FUhrungsrollen 5 und 6 undder übereinstimmenden Rollen 7 und 8 auf einfache Weise eine genaue Führung des Bandes 1 erreichbar ist, wobei die Bedeckung gegebenenfalls auch ausserhalb der Mitte des Bandes angebracht werden kann. In der jeweils eingestellten Position werden die Rollen 5 und -6 mittels auf die Achsen 53 und 54 aufgeschraubten Muttern 56 und 57 gesichert, die auf die in Figur dargestellte Weise gegen die Enden der Büchsen gepresst werden.

509830/0870

Die Wirkungsweise der oben beschriebenen Vorrichtung ist wie folgt: Das zu behandelnde Band 1 wird auf die in Figur 1 dargestellte Weise durch die Vorrichtung und um das Rad 7 geführt und kontinuierlich durch die Vorrichtung gezogen. Dabei wird durch eine·richtige Einstellung der Führungsrollen 5 bis 8 erreicht, dass genau der Teil des Bandes über die Austrittsspalte 31 zu liegen kommt, der beschichtet werden soll.

Nach dem Entfernen der Sicherungsplatte 26 kann die Breite a des Spaltes 31 leicht und schnell durch Verdrehung des Radteiles 18 gegenüber der Büchse 21 auf den richtigen Wert eingestellt werden. Nach Einstellung der richtigen Breite a des Spaltes 31 wird der Radteil 18 wieder mittels der Sicherungsplatte 26 gegenüber der Büchse 21 gesichert. Dadurch}dass der Radteil 17 immer eine feste Lage in der Vorrichtung einnimmt, kann dieser Radteil leicht als Messebene für das richtige Einstellen der Spaltbreite a und für das richtige Einstellen der Führungsrollen 5 bis 8 gegenüber dem Rad 7 benutzt werden.

Während des Betriebes wird aus dem Behälter 13 über die Leitung 14 ein Elektrolyt durch die Bohrungen 41 und 42 den Aussparungen 36 in der Scheibe 33 zugeführt, wobei der Elektrolyt über die, zwischen den Stegen 38 vorgesehenen Abführkanälen 37 auf dem unteren halben Umfang der Platten 32 und 33 durch die Spalte 40 nach aussen strömt. Dieser Elektrolyt trifft dann den Teil des zu behandelnden Bandes 1, welcher die Spalte 31 ab3chliesst. Das Uebermass an Elektrolyt wird via die Durchgange 43 und aus der durch die Aussparungen 29 und 30 gebildeten Elektrolytkainmer in den Kasten 15 geleitet und aus dem Kasten 15 wieder zum Behälter 13 zurück gepumpt. Durch das Regeln der Zuführgeschwindigkeit des Elektrolyts, z.B. mittels einem in der Leitung 14 angeordneten Ventils, kann

509830/0870

das Niveau des Elektrolyts in der, durch die Aussparungen 29 und 30 gebildeten Elektrolytkammer geregelt werden.

Durch die oben beschriebene und in Figur 3 gezeigte Gestaltung der Aussparung 36 wird eine gleichmässige Verteilung des Elektrolyts zu den verschiedenen Kanälen 37 erreicht, während durch die Gestaltung der Rücken 38, die in einem Abstand vom Aussenumfang der Scheibe 33 enden, bewerkstelligt wird, dass ein regelmässiger Zustrom des Elektrolyts zu dem die Spalte 31 abdeckenden Teil des Bandes 1 erfolgt, ohne dass dabei im Zustrom tote Ecken auftreten, wodurch wiederum die Geschwindigkeit des Niederschiagens des Materials auf das Band günstig beeinflusst wird. Bei diesem Beschichtungsvorgang wirkt das Band I als Kathode, während die mit dem Titandraht 45 gekuppeltenPlatten 32 und 33 als Anode wirksam sind.

Die Dicke der so galvanisch aufgebrachten Bedeckungsschicht wird von der Transportgeschwindigkeit des Bandes 1, der Konzentration des Elektrolyts und der Stromstärke des Stromes abhängen, der von einer Stromquelle geliefert wird, an welcher der Titandraht 45 und das Band 1 angeschlossen sind.

Ein nach aussen Wegströmen des Elektrolyts entlang der dem Rad 7 zugewandten Fläche des Bandes 1 wird dadurch verhütet, dass das Band 1 mit einiger Kraft gegen die herausragenden Lippen 49 der Abdichtbänder 48 gepresst wird. Durch den schrägen Verlauf der Umfangsebene 50 der' herausragenden Lippen 49 erfolgt eine sehr gute Abdichtung entlang eines scharf begrenzten Randes, sodass eine genaue Begrenzung der zu bedeckenden Oberfläche erreicht wird, was einem Verlust an Niederschlagsmaterial entgegenwirkt. Ein weiterer Vorteil der in Figur 5 dargestellten Ausführungs«·

509830/0870

form der Abdichtbänder 47 und 48 besteht darin, dass ein weniger gerader Verlauf der Aussenränder des Bandes 1 ohne Bedenken aufgenommen werden kann, da diese Aussenränder fast gar nicht mehr mit den Abdichtbänder 47 und 48 in Berührung kommen werden. Vielter kann bei Benutzung derartiger Abdichtbänder 47 und 48 auch ohne Bedenken Bandmaterial 1 verabeitet werden, dessen Ränder umgebogen sind, wozu, falls erforderlich in den Abdichtbänder 47 und 48 noch Aussparungen für die umgebogenen Ränder angeordnet werden müssen. Weiter sind diese Abdichtbänder 47 und 48 nach eintretender Abnutzung leicht und billig zu ersetzen.

Die gemäss Figur 5 gewählte Ausführungsform der Bänder 47 und 48 eignet sich ohne weitere Hilfsmittel besonders zum Abfangen der sogenannten Säbelförmigkeit der Bänder 1 . Diese Erscheinung, in Form von wellenartig verbogenen Rändern des Bandmaterials 1 , ist im Prinzip immer gegeben, wirkt sich aber nur dann störend aus, wenn die Wellen gewisse Abmessungen überschreiten. Solche normalerweise störende Abmessungen werden ohne weiteres durch die Konstruktionsform der Abdichtbänder 47 und 48 egalisiert.

Wenn man der auf dem Band 1 anzubringenden Bedeckung einen wellenartigen Verlauf geben möchte, kann dies dadurch erreicht werden, dass die Führungsrolle η 5 und 6 und die damit übereinstimmenden Führungsrollen 7 und 8 im Betrieb gleichzeitig quer zur Längsrichtung des Bandes 1 hin und her bewegt werden. Dies kann z.B. dadurch erfolgen, dass der die Führungsrolleη tragende Gestellteil 55 parallel zu den Mittellinien der Achsen 53 und 54 hin und her bewegt wird oder die Führungsrollen 5 und •gleichzeitig um die Achsen 53 und 54 gedreht und somit hin und her bewegt werden. Wenn man dafür sorgt, dass im Betrieb die Führungsrolle η 5 und

auch unabhängig voneinander verdrehbar beziehungsweise verstellbar sind, kann man auch kontinuierlich Bänder mit sich ändernder Breite bearbeiten.

509830/0870

Claims (6)

PATEUTAUSPEUEOHE

1. Vorrichtung zum kontinuierlichen Auftragen von streifen-, band- oder fleckenförmigen Bedeckungen von Metallschichtenmustern, insbesondere von Edelmetallen, auf ein elektrisch leitfShiges Band, welche ein aus zwei Teilen bestehendes Rad aufweist, an dessen Aussenumfang im Betrieb das zu behandelnde Band geführt ist und bei dem die einander zugewandten Umfangsränder der beiden Radteile einen Austrittsspalt für den Elektrolyt einer im Inneren des Rades angeordneten Elektrolytkammer bilden, während am Aussenumfang des Rades Abdichtungsbänder aus nachgiebigem Material angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens die Aussenflachen ( 50 ) der jeweils an die Aus trittsspalte (51) angrenzenden Teile (49) der Abdichtbänder (47,48) eine Manteloberfläche eines Kegelstumpfes bilden, wobei der kleinere, Durchmesser der Manteloberfläche an der von der Austrittsspalte (31) abgewandten Seite des jeweiligen Abdichtbandes (47,48) liegt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Scheitelwinkel der Manteloberfläche etwa 89 beträgt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdichtbänder (47,48) in der Nähe der Ausstrittsspalte (31) einen vorstehenden Randteil (49) aufweisen, dessen Aussenoberflache die ManteloberflSche des Kegelstumpfes bilden.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die die Spalte (31) begrenzenden Teile (49)

509830/0870

der Abdichtbänder (47,48) sich entlang der einander zugewandten Rändern der Radteile (17,18) erstrecken.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Abdichtbänder (47,48) über die ganze Breite der Lauffläche der Radteile (17,18) erstrecken.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lauffläche der Radteile (17,1 θ) Ausnehmungen aufweist, in denen Teile der Abdichtbänder (47,48) gegen axiale Verschiebungen gesichert, angeordnet sind.

509830/0870

Leerseite