DE2615326C2 - Verfahren und Einrichtung zum selektiven kontinuierlichen oder intermittierenden Galvanisieren eines rechteckigen flächigen Materials - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum selektiven kontinuierlichen oder intermittierenden Galvanisieren eines rechteckigen flächigen Materials, das zwischen einer Maskierungsdichtung, die eine oder mehrere Öffnungen aufweist, welche eine der zu überziehenden Fläche entsprechende Konfiguration hat bzw. haben, über die der Elektrolyt zugeführt wird, und einer mit vorbestimmten Druck beaufschlagten plattenförmigen Druckdichtung zugeführt wird, wobei eine Relativbewegung zwischen Material und den Dichtungen auftritt; außerdem betrifft die Erfindung eine Einrichtung 7«ir

ίο Durchführung dieses Verfahrens.

Mit der Erfindung kann eine dünne Platte, Folie oder ein sonstiges flächiges Materialstück in Spulen- bzw. Wicklungs- oder Plattenform oder in anderer Form in der Längsrichtung galvanisiert werden.

Lei den Galvanisierungsverfahren und -einrichtungen, die bisher für die Galvanisiening von rechteckigen dünnen Platten. Folien o. dgl. in Spulen- bzw. Wicklungs- oder Plattenform oder in anderer Form bekannt sind, war es allgemeine Praxis, die gesamte Oberfläche der dünnen Platte, Folie o.dgL durch Eintauchen der ganzen dünnen Platte, Folie o.dgL in ein Galvanisierungsbad mittels eines Galvanisierungsbadeintauchverfahrens und einer Badeintaucheinrichtung zu galvanisieren. Jedoch hat diese sich über die gesamte Fläche erstreckende Galvanisierung verschiedene Nachteile, die insbesondere darin bestehen, daß andere Flächen als diejenigen, welche die Ga'vanisiening erforaern, auch galvanisiert werden, was wiederum zu der Notwendigkeit zusätzlicher Arbeiten zum Zwecke der Entfernung der unerwünschten Beschichtungen nach der Vervollständigung der Galvanisierung führt, und das hat nicht nur erhöhte Kosten zur Folge, sondern es wird dadurch a-üch die Verwendung einer größeren bzw. raumaufwendigeren Ausrüstung bzw. Anlage für die Galvanisierung von rechteckigen dünnen Platten, Folien o. dgl. notwendig gemacht, wodurch sich eine ungünstige Wirtschaftlichkeit bzw. der Bedarf nach Einsparung ergibt

Aus der US-Patentschrift 38 19 502 sind ein Verfahren und eine Einrichtung zum selektive*, kontinuierlichen Galvanisieren eines bandförmigen flächigen Materials bekannt worin letzteres zwischen einer Maskierungsdichtung und einer Druckdichtung angeordnet und mit Druck beaufschlagt wird. Der Druck wird hierbei durch in der bandförmigen Druckdichtling erzeugte Spannung hervorgebracht Die beiden Teile der Maskierungsdichtung begrenzen zwischen sich einen Bereich, der bandförmig ist und innerhalb dessen das flächige Bandmaterial auf seiner der Maskierungsdichtung zugewandten Seite galvanisiert wird. Der

so Elektrolyt wird durch Verteilerkanäle zu der Öffnung, die von der Maskierungsdichtung begrenzt ist zugeführt Die Zuführung des Elektrolyten erfolgt in eine Kammer, die sich über dem zu galvanisierenden Material befindet und praktisch bis oben hin, nämlich bis

zu seitlichen Öffnungen, mit Elektrolyt gefüllt ist Infolgedessen ist es erforderlich, daß der jeweils neu zuzuführende Elektrolyt den in der Kammer befindlichen Elektrolyten nach und nach verdrängt und zwar unter Vermischung mit demselben, was ein relativ !2UgSSUtST Vorgaüg ISi, WcFiU ϊΰαΤι bedefiki, daß die Galvanisierung umso schneller erfolgen kann, je schneller frischer, d. h. unverbrauchter Elektrolyt zu der zu galvanisierenden Oberfläche des Materials zugeführt wird. Ein wesentlicher Nachteil des Verfahrens und der Einrichtung nach der US-PS 38 19502 besteht also darin, daß die Galvanisierungsgeschwindigkeit verhältnismäßig niedrig ist. Auch aus der US-Patentschrift 37 46 630 sind ein Verfahren und eine Einrichtung zum

selektiven kontinuierlichen Galvanisieren eines flächigen Materials bekannt, bei dem letzteres zwischen einer Maskierungsdichtung und einer Druckdichtung angeordnet und mit Druck beaufschlagt wird. Die Druckbeaufschlagung geschieht einerseits durch eine Zugspannung, die in der bandförmig ausgebildeten Maskierungsdichtung und in der ebenfalls bandförmig ausgebildeten Druckdichtung erzeugt wird, sowie andererseits dui:h Federn, die zwischen einem mit seiner Unterseite au* der Maskierungsdichtung auilie- ι ο genden U-förmigen Teil und einer Abdeckungsplatte angeordnet sind. Der Elektrolyt wird hier in eine Kammer zugeführt, die von dem U-fönrngeii Teil und der Abdeckungsplatte begrenzt ist und über Ö; ■· -gen in der Abdeckungsplatte mit den: Ebktro.jien in is Verbindung steht, der sich in einem Haupibehälter befindet und dessen Flüssigkeitsspiegel oberhalb dieser öffnungen liegt Die Zuführung des ^-^actrolyten erfolgt über Verteilerleitungen, und de- 'Elektrolyt gelangt über öffnungen in dem U-förmigen Y·." zu dem Bereich der Oberfläche des flächigen Materials, welcher galvanisiert werden soll Auch in diesem Falle ist die Kammer jeweils mit Elektrolyt gefüllt, und das Ersetzen von verbrauchten Elektrolyten durch frischen Elektrolyten geschieht durch Vermischen und Verdrängen, so daß auch hier die Galvanisierungsgeschwindigkeit verhältnismäßig beschränkt ist

Weiterhin sind aus der US-Patentschrift 37 88 963 ein Verfahren und eine Einrichtung der eingangs genannten Art bekannt worin der Druck zum Beaufschlagen der plattenförmigen Druckdichtung dadurch aufgebracht wird, daS ein Gehäuse, an dem die Maskierungsdichtung angebracht ist, mittels eines Druckzylinders an sir. Gehäuse, das die Druckdichtung trägt andrückbar ist Das erstere Gehäuse hat einen Zuführungskanal für Elektrolyten, während das letztere Gehäuse einen Abführungskanal für den Elektrolyten hat Infolgedessen wird der Elektrolyt durch einen mittigen Kanal auf Öffnungen im ersteren Gehäuse verteilt und gelangt nach Durchtritt durch diese Öffnungen und durch -to gegenüberliegende Öffnungen im letzteren Gehäuse in einen mittigen Kanal und wird durch diesen Kanal abgeführt Hier fließt also Elektrolyt durch Kanäle zu der zu galvanisierenden Oberfläche, so daß neuer, d. h. frischer Elektrolyt jeweils erst den vorhandenen Elektrolyten verdrängen muß, und zwar unter Vermischung mit diesem. Daher kann auch hier das Ersetzen eines verbrauchten Elektrolyten durch frischen nur verhältnismäßig langsam erfolgen. Außerdem ist es an diesem Verfahren nachteilig, daß die Maskierungsdichtung und die Druckdichtung beim Vorschieben des flächigen Materials jeweils immer auseinanderbewegt werden müssen, um das flächige Material für den Vorschub freizugeben, und daß dann nach dem Vorschieben des flächigen Materials die Maskierungsdichtung und die Drackdichtung wieder aufeinander zu bewegt werden müssen, damit das flächige Material zwischen beiden eingespannt wird. Das ist nicht nur zeitaufwendig insofern, als das Voneinanderweg- und das Atvfsir.snderziibcwf.gcn der hiaskierungsoiehiung eo und der Druckdichtung eine entsprechende Zeit erfordet t, die unproduktive Zeit ist, während der kein Galvanisieren stattfindet und die zusätzlich zu der unproduktiven Zeit anfällt, welche beim diskontinuierlichen Galvanisieren für den Vorschub des flächigen Materials benötigt wird. Sondern zu dieser unproduktiven Zeit kommt noch eine gewisse Zeit hinzu, die erforderlich ist, damit der Elektrolyt aus dem Bereich der Öffnungen in der Maskierungsdichtung und aus dem Bereich der öffnungen in der Druckdicntung so weit abgeströmt ist daß er beim Auseinanderbewegeii dieser beiden Dichtungen nicht umherspritzt Selbst wenn man einen Auffangbehälter für solchen umherspritzenden Elektrolyten vorsehen v/ürde, müßte immer noch eine gewisse Zeitdauer mit dem Auseinanderbewegen der Maskierungsdichtung und der Druckdichtung gewartet werden, damit der Elektrolyt nicht in zu hohem Maße aus den Öffnungen in den Dichtungen herausschießt Auch die Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens ist entsprechend kompliziert denn sie benötigt eine Taktsteuerung für das Voneinanderweg- und Aufeinanderzubewegen der beiden Gehäuse. Diese Taktsteuerung muß auch die Einrichtung zum Vorschieben des flächigen Materials mitsteuern, so daß das flächige Material immer nur dann vorgeschoben wird, wenn das eine Gehäuse von dem anderen abgehoben ist Durch die vielen Elemente, die zu einer solchen Taktsteuerung benötigt werden, wird die Störungsanfälligkeit der Einrichtung nach der US-Patentschritt 7 88 963 entsprechend hoch. Außerdem wird durch da·" dauernde Voneinanderweg- und Aufeinanderzubewegen der Gehäuse die nutzbare Lebensdauer einer solchen Einrichtung verhältnismäßig stark beschränkt bzw. wird dadurch die Reparaturanfälligkeit dieser Einrichtung entsprechend hoch.

Schließlich ist es aus der US-Patentschrift 33 40 162 und der deutschen Offenlegungsschrift 24 08 617 bekannt Sprühdüsen beim Galvanisieren zu verwenden, jedoch ist die Anwendung von Sprühdüsen gemäß der US-Patentschrift 33 40 162 auf das lose Besprühen von freiliegenden zu galvanisierenden Anschlüssen beschränkt erfolgt also, ohne daß gleichzeitig eine Maskierungs- und Druckdichtung angewandt wird. Und bei dem Verfahren sowie bei der Einrichtung nach der deutschen Offenlegungsschrift 24 08 617 wird zwar zusätzlich zu einer Sprühdüse noch eine Maskierungsdichtung angewandt, diese letztere wird aber in eh;or kontinuierlichen Bahn vor der Galvanisierungseinrichtung mit der Bahn des zu galvanisierenden flächigen Materials zusammengeführt und dann beim Durchgang durch die Galvanisierungseinrichtung unbeweglich an diesem flächigen Material gehalten sowie nachher wieder vom flächigen Material weggeführt und auf eine gesonderte Rolle aufgewickelt Es erfolgt also in der Galvanisierungseinrichtung keine Relativbewegung zwischen der Maskierungsdichtung und dem flächigen Material.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Einrichtung zum selektiven kontinuierlichen oder intermittierenden Galvanisieren eines flächigen Materiah zu schaffen, die eine verbesserte Leistungsfähigkeit haben, mit denen es also möglich ist wesentlich höhere Galvanisierungsgesciiwindigkeiten zu erzielen, und die gleichzeitig eine verbesserte Zuverlässigkeit bzw. Betriebssicherheit besitzen.

Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst daß die iViaicriaibewegiiiig während des Andrückens der Dichtungen vorgenommen und der Elektrolyt über eine Düse gegen die Öffnungen) in der Maskierungsdichtung gesprüht wird.

Die erfindungsgentfße Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens, die mit einer Maskierungsdichtung versehen ist, die eine oder mehrere öffnungen aufweist, welche eine der zu überziehenden Fläche entsprechende Konfiguration hat bzw. haben, über die der Elektrolyt

zuführbar ist, und einer mit vorbestimmten! Druck beaufschlagbaren plattenförmigen Druckdichtung, zwischen denen das zu Oberziehende Material geführt ist, sowie einer Vorrichtung zum Bewegen des Materials relativ zu den Dichtungen, zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, daß zur Materialbewegung Walzenpaare, von denen das Zugwalzenpaar zur Stromzuführung dient, und eine anodisch geschaltete Sprühdüse, die auf uie Öffnungen) in der Maskierungsdichtung gerichtet ist, angeordnet sind.

Auf diese Weise wird erreicht, daß die Unproduktive Zeit der Einrichtung, während der also kein Plattieren erfolgt, auf ein Minimum beschränkt wird, da sie sich auf die reine Vorschübzeit des flächigen Materials reduziert, weil während des Plattierens einer Bahn von flächigem Material weder ein Voneinanderweg- und Aufeinaderzubewegen der Maskierungsdirhtung und der Druckdichtung erfolgt noch abgewartet werden muß, bis jine Flüssigkeitsmasse bis zu einem gewissen Grad abgeströmt ist. wie das bei dem Verfahren und der Einrichtung nach der vorstehend im einzelnen erörterten US-Patentschrift 37 88 963 der Fall ist Bei der Erfindung wirken die Maskierungsdichtung 'jnd die Druckdichtung also auch beim Vorschub des flächigen Materials, in dem sie die Plattierungslösung von dem zwischen ihnen hindurchgezogenen flächigen Material abstreifen.

Die Betriebssicherheit die Lebensdauer und die Zuverlässigkeit der Einrichtung nach der Erfindung sind gegenüber einer Einrichtung, wie sie in der US-Patentschrift 37 88 963 beschrieben ist wesentlich erhöht weil die Druckdichtung und die Maskierungsdichtungen nur beim Einführen des flächigen Materials in die Einrichtung sowie beim Entfernen dieses Materials aus der Einrichtung voneinander weg- und aufeinander zu bewegt werden, d. h. also, wenn eine lange Bahn von flächigem Material vorgesehen ist die auf großen Rollen aufgewickelt ist wie das allgemein üblich ist. dann ist ein Voneinanderweg- und Aufeinanderzubewegen der Druck- und Maskierungsdichtung jeweils nur beim Auswechseln einer solchen Rolle erforderlich. Damit fellen auch besondere Taktsteuerungen weg, mit denen das Aufeinanderzu- und Voneinanderwegbewegen der Druck- und Maskierungsdichtung in Verbindung mit der Vorschubbewegung für das flächige Material gesteuert werden müßte, da lediglich ein schrittweises oder kontinuierliches Vorwärtsbewegen des flächigen Materials im Verlaufe des Plattierens einer großen Rolle von flächigem Material erforderlich ist während die Druck- und Maskierungsdichtung an dieses flächige Material angedrückt gehalten werden. Es ist zwar erforderlich, eine etwas größere Zugkraft auf das flächige Material auszuüben, weil der Widerstand überwunden werden muß, der einem Vorwärtsbewegen des flächigen Materials durch die daran angedruckten Druck- und Maskierungsdichtung entgegengesetzt wird, jedoch ist dieser zusätzliche Aufwand an Zugkraft unbedeutend im Verhältnis zu der erziehen mechanischen und steuerungstechnischen Vereinfachung' und dem glatteren Ablauf des Verfahrens bzw. der Einrichtung nach der Erfindung gegenüber dem Stand derTechnik.

Eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Einrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß ein Wandkopplungsverstärker mit Coanda-Effekt zum Schalten der Strömungsrichtung des Elektrolyten als integraler Teil der Sprühdüse vorgesehen ist. Auf diese Weise kann das Sprühen und das Nichtsprühen des Elektrolyten gesteuert werden, ohne daß der Fluß bzw. die Strömung des Elektrolyten im Falle einer Notwendigkeit der Unterbrechung des Sprühens gestoppt werden muß, wodurch sichergestellt wird, daß das gewünschte selektive Galvanisieren, insbesondere das intermittierende selektive Galvanisieren, eines rechteckigen flächigen Materials mit verbesserter Stabilität und Zuverlässigkeit bzw. Betriebssicherheit mittels einer Einrichtung: erzielt wird, die in ihrem Aufbau einfach

ίο und kompakt ist

Andere Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird nachstehend anhand einiger besonders bevorzugter Ausführungsbeispiele und unter Bezugnahme auf die Fig. I bis Il der Zeichnungen näher erläutert; es zeigt

F i g. 1 eine schematische Vorderansicht einer Plattierungseinrichtung zum kontinuierlichen oder intermittierenden selektiven Plattieren eines rechteckigen flächi- gen Materials;

F i g. 2 eine gegenüber F i g. 1 vergrößerte Teilansicht der Emrir^'"ng nach Fig.1, wobei ein Teil dieser Einrichtung weggebrochen ist, damit man teilweise das Paar Dichtungen und den Plattierungskasten sieht;

F ί g. 3 eine gegenüber F i g. I vergrößerte, perspektivische Teilansicht der Plattierungseinrichtung nach F i g. 1, wobei ein Teil dieser Einrichtung weggebrochen bzw. weggelassen ist, so daß die Hauptteile der Einrichtung einschließlich der Dichtungen und des

Plattierungskastens sichtbar sind;

Fig.4, 5 und 6 perspektivische Ansichten, die verschiedene abgewandelte Formen der Maskierungsdichtung veranschaulichen;

Fi ^ 7 eine Teilschnittansicht, die die relativen

Positionen der Maskierungsdichtung, weiche in F i g. 5 gezeigt ist, und der zugeordneten Druckdichtung veranschaulicht;

Fig.8 eine Teilschnittansicht, welche die relativen Positionen einer zwei Offnungen aufweisenden Maskie rungsdichttuig und der zugeordneten Druckdichtung zeigt;

Fig.9 eine Längsschnittansicht der Düse und des Plattierungskastens, die in der Einrichtung nach Fig. 1 benutzt werden, wobei die Hauptteile des in der Düse vorgesehenen Wandkopplungsverstärkers dargestellt sind;

Fig. 10 eine teilweise Aufsicht auf ein rechteckiges flächiges Material bei dem nur eine ausgewählte Fläche bzw. ein ausgewählter Bereich einer vorbestimmten Breite kontinuierlich in der Längsrichtung plattiert worden ist; und

Fig. Ii eine teilweise Aufsicht auf ein rechteckiges flächiges Material oder einen Leitungsrahmen bzw. ein Leitungschassis einer integrierten Schaltung, wobei nur die gewünschten Teile intei uiiüiereud plattiert worden sind.

Die Erfindung wird nunmehr in näheren Einzelheiten unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung erläutert. Zunächst wird ein Ausführungsbeispiel einer

eo Einrichtung nach der Erfindung unter Bezugnahme auf die entsprechenden Figuren der Zeichnung erläutert, während das Verfahren nach der Erfindung später in näheren Einzelheiten in Verbindung mit der Erläuterung des Betriebs des Ausföhrungsbeispiels der erfindungsge mäßen Einrichtung erläutert wird. In den Figuren der Zeichnung sind identische oder ähnliche bzw. gleichartige Tefle mit identischen Bezugszeichen versehen. Das Verfahren und die Einrichtung nach der

Erfindung sind insbesondere zum Plattieren eines rechteckigen flächigen Materials 1 brauchbar, das eine Spule bzw. Rolle, eine Platte o. dgl. sein kann, und dieses rechteckige flächige Material i wird kontinuierlich oder intermittierend in horizontaler Richtung zwischen einem Paar von Eingangsführungsrollen bzw, -walzen 2 und einem Paar von Ausgangszugrollen bzw. -walzen 3 bewegt D;<: Aüsgangswalzen 3 sind so ausgebildet bzw. angeordnet, daß sie sowohl als Elektrodenkontakte als auch als Führungswalzen dienen. Zwischen den Walzen 2 und 5 ist ein Paar Dichtungen und ein Piattiei ungskasten 4 angeordnet. Das Dichtungspaar weist eine MaJcierungsdichtung 5 auf, die in der Darstellung in der unteren Position angeordnet ist, sowie eine Druckdichtung 6, die in der Darstellung in der oberen Position angeordnet ist Die Maskierungsdichtung 5, in der eine Öffnung 7 der gewünschten Konfiguration ausgebildet ist, ist ortsfest auf einer Halteplatte 8 befestigt, und die Halteplatte 8 wird auswechselbar in ihrer Position auf einer oberen Abdeckung 9 des Plattierungskastens 4 gehalten. Die Öffnung 7 in der Maskierungsdichlung 5 hat eine Konfiguration, welche derjenigen Fläche der rechteckigen Platte 3 entspricht, die plattiert werden soll, und daher werden Maskierungsdichtungen, die unterschiedliche Öffnungen haben, wahlweise benutzt. Beispielsweise wird, wenn es gewünscht ist, eine lokalisierte Plattierung 11 von vorbestimmter Breite auf eine Spule, Wicklung, Rolle o.dgl. 10 in deren Längsrichtung aufzubringen (siehe Fig. 10), eine Maskierunfsdichtung 5a oder 5 mit einer schlitzartigen Öffnung '. benutzt wogegen dann, wenn es gewünscht wird, nur Flecken bzw. bestimmte abgegrenzte Flächen 14 auf einem Leitungschassis 13 einer gedruckten Schaltung (siehe Fig. 11) zu plattieren, eine Maskierungsdichtung 5b mit beispielsweise kreisförmigen öffnungen 15 benutzt wird (siehe F i g. 4—6). Weiterhin kann eine Mehrzahl von Öffnungen 7 vorgesehen sein, wie F i g. 8 zeigt in der die Maskierungsdichtung 5 mit einem Paar von Öffnungen 7a und Tb versehen ist die parallel zueinander in der Bewegungsrichtung des rechteckigen flächigen Materials 1 vorgesehen sind.

Die vorerwähnte Dnickdiehtung 6 wird dazu benutzt das rechteckige flächige Material 1, das kontinuierlich oder intermittierend zwischen den Führungsrollen 2 und den Zugrollen 3 bewegt wird, gegen die Maskierungsdichtung 5 (bzw. 5a oder Sb) zu drücken, während eine Bewegung des rechteckigen flächigen Materials 1 ermöglicht wird, und infolgedessen wird das rechteckige flächige Material 1 bewegt während es in Reibungseingriff mit den Dichtungen ist Infolgedessen ist es zu bevorzugen, für die Dichtungen ein Material mit niedrigem Reibungskoeffizienten auszuwählen, wie beispielsweise Polytetrafluoräthylen, und weiterhin ist es zu bevorzugen, die Kontaktfläche herabzusetzen. Mit anderen Worten bedeutet das, daß die Maskierungsdichtung 5, die in F i g. 5 gezagt ist mit einem Flansch 17 versehen ist welcher längs des Randes der Öffnung 7 auf der Oberfläche 16 der Dichtung 5 ausgebildet ist die der Druckdichtung 6 zugewandt ist, und infolgedessen befindet sich das rechteckige flächige Material 1 bei seiner Bewegung nur zwischen dem Flansch 17 und der Druckdichtung 6 in Berührung mit den Dichtungen. Die Dnickdiehtung 6 ist an einer Druckplatte 8 angebracht so daß mittels eines Druckzylinders 19 ein vorbestimmter Druck auf die Dnickdiehtung 6 ausgeübt wird. Der Druckzylinder 19 kann durch eine Feder (nicht dargestellt) ersetzt werden, die einen eingestellten Druck ausübt

Der Plattierungskastcn 4 weist eine Einbaudüse 20 auf, welche Plattierungslösung gegen die Öffnung 7 (bzw. die Öffnungen 15) der Maskierungsdichtung 5 (bzw. 5a oder 5b) richtet Die Düse 20 ist an ihrer Sprühöffnung mit Anodenmetallplatten 22 versehen, und sie sprüht die Plattierungslösung dauernd oder intermittierend- Die Düse 20 kann mit einer Mehrzahl von Sprühöffnungen (Fig.8) versehen sein, oder es kann alternativ eine Mehrzahl von Düsen vorgesehen sein. Die obere Abdeckung 9 des Plattierungskastens 4 ist mit einer Öffnung oder mit Öffnungen 23 versehen, die eine Abmessung haben, welche derjenigen der Maskierungsdichtungsöffnung 7 entspricht oder größer ist und die Öffnungen 7 und 23 sind miteinander in Verbindung.

Der Plattierungskasten 4 ist weiterhin mit einer Einrichtung zum Zirkulieren und Zuführen der Plattierungslösung versehen. Gemäß der Darstellung in der Zeichnung weist diese Einrichtung einen Tank 24 für die Plattierungslösung, eine Pumpe 25. eine Zuführungsleitung 26 für die Plattierungslösung und eine Rückführleitung 27 für die Plattierungslösung auf.

Die Düse 20 sollte vorzugsweise so ausgebildet bzw. angeordnet sein, daß sie die Plattierungslösung entweder kontinuierlich oder intermittierend, wie jeweils gewünscht sprüht und um das zu erreichen, kann ein Wandkopplungsverstärker 28 (F i g. 9) in der Düse 20 bzw. an dieser Düse vorgesehen sein, so daß die Plattierungslösung intermittierend gesprüht wird, oder daß sie nur auf Befehl bzw. bei Bedarf gesprüht wird.

Es sind zwar bisher verschiedene Verfahren der Richtungsänderung einer Fluidströmung vorgeschlagen worden, bei denen das Umschalten des Fluids direkt mittels eines Ventils o.dgl. oder durch Stoppen und erneutes Einschalten einer Fluiddruckquelle, wie beispielsweise einer Pumpe, erzielt wird; diese konventionellen Verfahren sind jedoch insbesondere insofern nachteilig, als das direkte Stoppen der Fluidströmung mittels eines Ventils o. dgL einen Rückdruck erzeugt der seinerseits eine Beschädigung der Leitungen etc verursachen kann, während das häufige Stoppen und wieder In-Gang-Setzen einer Pumpe die Tendenz hat Unregelmäßigkeiten in der Pumpe zu verursachen, und es gibt weitere Nachteile, wie beispielsweise herabgesetzte Betriebsleistungsfähigkeit etc.

Es war weiterhin Praxis, die Fluidschalteinrichtung, wie beispielsweise ein Ventil, getrennt von der Düse und dem Kasten, in welchem die Düse angebracht war, anzubringen, was zu dem Nachteil führte, daß diese Anordnung einen größeren Installationsraum benötigte, wobei sich außerdem eine Vergrößerung der Anzahl von Stellen ergabt an denen die Gefahr einer Leckage des Fluids bzw. Strömungsmittels bestand.

im Hinblick auf diese Nachteile wird bei der Erfindung vorzugsweise eine Fluidschalteinrichtung benutzt die in die Düse des Plattierungskastens eingeschlossen bzw. mit dieser Düse im Plattierungskasten direkt verbunden ist so daß ein integraler Aufbau realisiert wird, der einfacher und kompakter ist und mit dem die Gefahr der Leckage ausgeschaltet sowie ein positives bzw. zwangsweises Schalten bzw. Umschalten des Strömungsmittels bzw. Fluids sichergestellt wird, ohne daß es notwendig ist die Fluidströmung zu stoppen, so daß daher das Auftreten eines Rückdrucks des Fluids verhindert wird.

Es sei nun auf F i g. 9 Bezug genommen, wonach der Wandkopplungsverstärker 28 integral an die Düse 20 des Plattierungskastens 4 angebaut bzw. integral mit

230213/254

dieser Düse zusammengefügt und so aufgebaut ist, daß ein Strom von Plattierungslösung (nachstehend auch als Hauptstrom bezeichnet), der unter einem Druck zugeführt wird, welcher höher als ein vorbestimmter Wert ist, von der Strömungsmittel- bzw, Fluidzuführungsleitung 26 zugeführt und durch einen Hauptlcanal 29 in zwei Richtungen abgegeben wird, nämlich über einen Sprühkana, 30, der vom Hauptlcanal 29 abzweigt, zu der Sprühdüse 20 oder über einen Rückkanal 31, der ebenfalls von dem Hauptkanal 29 abzweigt, zu einer Strömungsmittelauslaßleitung 32. Damit der Hauptstrom durch die Sprühdüse 20 gesprüht wird, wird ein Steuerstrom von einer Steuerstromzuführungsleitung 33 eingeführt, so daß der Steuerstrom durch einen Steuerkanal 34 strömt und gegen den Hauptstrom prallt, der von dem Hauptkanal 29 der Fluidzuführungsleitung 26 abgegeben wird, wodurch der Hauptstrom nach der Sprühdüse 20 zu abgelenkt und durch letztere gesprüht wird. Der Hauptstrom, der durch die Sprühdüse 20 gesprüht wird, trifft gegen einenen zu plattierenden Gegenstand 1, plattiert den Gegenstand 1 und wird dann zum Plattierungslösungstank zum Zwecke der weiteren Zirkulation zurückgeführt Wenn es andererseits gewünscht wird, die Strömungsrichtung des Hauptstroms von der Sprühdüse 20 zu der Fluidauslaßleitung 32 umzuschalten, dann wird der Steuerstrom durch eine Steuerstromzuführungsleitung 35 zugeführt, so daß der Steuerstrom durch einen Steuerkanal 36 fließt, gegen den aus dem Hauptkanal 29 der Fluidzuführungsleitung 26 abgegebenen Hauptstrom prallt und den Hauptstrom nach der Fluidauslaßleitung 32 zu ablenkt, so daß der Hauptstrom durch den Rückführkanal 31 und die Fluidauslaßleitung 32 zum Zwecke der erneuten Zirkulation in den Plattierungslösungstank zurückgeführt wird Versuche, die ausgeführt worden sind, haben gezeigt, daß dann, wenn der Steuerstrom mittels eines Ventils o. dgl. gesteuert wurde und die Steuerstromzuführungsleitung 34 geschlossen war, während der Hauptstrom nach der Sprühdüse 20 zu abgegeben wurde, eine Anwendung eines Drucks, der dem atmosphärischen Druck äquivalent war, durch die Steuerstromzuführungsleitung 35 auf den Hauptstrom dazu führte, daß der Haupatrom genau bzw. sicher umgeschaltet wurde, so daß er nun in der Richtung der Fluidauslaßleitung 32 floß.

Die erfindungsgemäße Einrichtung arbeitet wie folgt: Obwohl in der Zeichnung nicht dargestellt, ist die Einrichtung so angeordnet, daß zur gleichen Zeit, zu der mit dem Sprühen der Plattierungslösung begonnen wird, ein Gleichrichter mit einer Stromquelle verbunden und ein Gleichstrom vom Ausgang des Gleichrichters zugeführt wird. Der positive Anschluß dieser Gleichspannungsquelle wird über einen Leitungsdraht mit der Anode/Lösung der Sprühdüse 20 verbunden, während der negative Anschluß der Gleichstromquelle mit dem Kathodenkontakt/Zugwalzen 3 durch einen Leitungsdraht verbunden wird. Infolgedessen wird das rechteckige flächige Material 1, das plattiert werden soll, direkt in Kontakt mit dem Kathodenkontakt/Zugrollen 3 gebracht, so da3 der Gleichstrom zu dem rechteckigen flächigen Material 1 fließt und letzteres in dem Bereich plattiert wird, welcher der Öffnung 7 in der Maskierungsdich'aing5 entspricht

In diesem Falle wird die selektive Plattierung des rechteckigen flächigen Materials 1 aufeinanderfolgend automatisch und kontinuierlich durchgeführt, während das rechteckige flächige Material 1 durch den Druckzylinder 19 mit Druck beaufschlagt und durch die

Führungswalzen 2 und die Zugwalzen 3 kontinuierlich bewegt wird.

Weiterhin ist es durch gleichzeitig mit dem obigen Vorgang erfolgende richtige Einstellung der Zugrate bzw. -geschwindigkeit und -kraft der den Kathodenkontakt bildenden Zugwalzen 3 für das rechteckige flächige Material 1, welches durch den Druck des Zylinders 19 zum Zwecke des kontinuierlichen Betriebs mit Druck beaufschlagt wird, möglich, auf das rechteckige flächige Material eine kontinuierliche selektive Plattierung aufzubringen, die eine vovbestimmte Dicke wie auch ein vorbestimmtes Plattierungsmuster, beispielsweise die plattierte Fläche 11, die in Fig. 10 gezeigt ist hat. Andererseits ist es durch intermittierendes Bewegen des rechteckigen flächigen Materials und entsprechenden Unterbrechen des Sprühens der Plattierungslösung möglich, das rechteckige flächige Material intermittierend zu plattieren, so wie es beispielsweise in F i g 11 veranschaulicht ist.

Wenn der Wandkopplungsverstärker 28 in die Düse 20 einbezogen bzw. integral mit der Düse 20 angeordnet ist, kann dann, wenn die Plattierungslösung (nachstehend als Hauptstrom bezeichnet) durch die Fluidzuführungsleitung unter einem Druck zugeführt wird, der höher als ein vorbestimmter Wert ist, und von dem Verstärker 28 durch dessen Kanäle abgegeben wird, die Strömungsrichtung dieses Hauptstroms leicht und zwangsweise geschaltet bzw. umgeschaltet werden, indem man einen Steuerstrom bzw. eine Steuerströmung durch die Steuerstromzuführungsleitung einführt und diesen Steuerstrom auf den Hauptstrom auftreffen läßt, und diese Anordnung ist ausgezeichnet bzw. am besten geeignet für Anwendungsfälle, in denen die Plattierungslösung intermittierend oder nur auf Anfor· derung gesprüht werden soll. Mit anderen Worten bedeutet das, daß der Hauptstrom dann, wenn die Steuerströmung durch die eine der Steuersiromzuführungsleitungen eingeführt wird, so abgelenkt wird, daß sie in Richtung auf die Sprühdüse strömt, von der Sprühdüse ausgeübt wird, auf den zu bearbeitenden Gegenstand auftrifft und nach der Bearbeitung durch die Fluidauslaßleitung zum Zwecke der weiteren Umwälzung zu dem Tank für die Plattierungslösung zurückgeleitet wird. Wenn die Steuerströmung hingegen durch die andere Steuerstromzuführungsleitung eingeführt wird, dann wird der Hauptstrom so abgelenkt, daß er in Richtung auf die Fluidauslaßleitung strömt, durch die Fluidauslaßleitung abgegeben und zum Zwecke der weiteren Umwälzung zum Tank für die Plattierungsiösung zurückgeführt wird.

Es ist infolgedessen ersichtlich, daß es durch Einbeziehung bzw. Einbringung eines Wandkopplungsverstärkers mit Coanda-Effekt in die Düse bzw. integral an die Düse möglich ist, die Strömungsrichtung des Hauptstroms genau bzw. sicher zu schalten, indem man den Hauptstrom und den Steuerstrom gegeneinander auftreffen läßt, jedoch ohne daß man die Strömung des Hauptstroms selbst stoppt

Beispiel

Es wurde eine Spule bzw. Rolle aus Phosphorbronze-Bandmaterial benutzt die ein Spulen- bzw. Rollengewicht von 50 kg hatte, und zwar mit einer Plattendicke von 03 mm, einer Plattenbreite von 30 mm, einen inneren Spulen- bzw. Rollendurchmesser von 380 mm und einem äußeren Spulen- bzw. Rollendurchmesser von 900 mm; und es wurde die dargestellte Einrichtung benutzt, wobei die Spule bzw. Rolle mit einer

Abzugsgfcichwindigkeit von 8 m pro Minute zwischen den Führungswalzen und den Zugwalzen bewegt wurde; es wurde eine Goldplattierungslösung von der Düse gesprüht und eine kontinuierliche Plattierung von !' mm Breite auf die Spule bzw. Rolle aufgebracht, so daß auf diese Weise eine kontinuierliche selektive Plattierung der langen, schmalen Fläche der Spule bzw. Rolle mit der hohen Geschwindigkeit von <5 Sekunden/l μπι mit extrem hohem Wirkungsgrad bzw. mit außerordentlich hoher Leistungsfähigkeit erzielt wurde.

Aufgrund der Tatsache, daß die selektive Plattierung eines rechteckigen flächigen Materials erreicht wird, während das flächige Material automatisch kontinuierlich bewegt wird, erbringt die Erfindung viele erhebliche praktische Vorteile. Die Hauptvorteile der Erfindung gegenüber dem Stand der Technik sind insbesondere die folgenden:

A. Die gewünschte kontinuierliche oder intermittierende selektive Plattierung kann leistungsfähig, genau und glait bzw. bei glattem Betriebsablauf erzielt werc'.-;n.

B. Die Herstellungs- bzw. Bearbeitungskosten können durch das arbeitssparende Verfahren und die arbeitssparende Einrichtung herabgesetzt werden.

C. Die Einrichtung ist einfach in ihrem'Aufbau und fast ohne Störungen.

D. Die Einrichtungs- bzw. Ausriistjngskosten können herabgesetzt werden.

E. Die Einfügung hx-n. integrale Anfügung eines Wandkopplungsverstärkers mit Coanda-Effekt in die Düse bzw. an der Düse hat die Wirkung, daß eine zwangsweise und genaue Umschaltung der Strömungsrichtung der Flüssigkeit sichergestellt wird, wodurch das Sprühen der Flüssigkeit stabiler gemacht wird, wodurch weiterhin zur Verbesserung der Betriebs-Leistungsfähigkeit beigetragen wird und wodurch schließlich die Einrichtung selbst kompakter sowie von integralem Aufbau wird, woraus sich wiederum ein vereinfachter Aufbau ergibt. Außerdem ist die praktische Nützlichkeit bzw. Brauchbarkeit der Erfindung sehr groB, da sie viele positive Merkmale sowie Vorteile hat, wie beispielsweise das Vermeiden des Auftretens eines Rückdrucks während des Umschaltens der Flüssigkeitsströmung aufgrund der Tatsache, daß die Flüssigkeitsströmung im Gegensatz zu konventionellen Verfahren und Vorrichtungen, weiche ein Ventil benutzen, bei der Erfindung nicht gestoppt wird.

Kurz zusammengefaßt wird, während ein rechteckiges flächiges Material zwischen einer Maskierungsdichtung, die wenigstens eine Öffnung einer Konfiguration hat, welche den» zu plattierenden ausgewählten Bereich des flächigen Materials entspricht, und einer Druckdichtung hindurchgerührt wird, ein Strahl P!attierungslösung kontinuierlich von einer Düsen gegen die Öffnung der Maskiep.'ngsdichtung gerichtet, oder es wird ein Strahl Plattierungslösung intermittierend von einer speziell ausgebildeten Düse gegen die Öffnung gerichtet, und zwar in Ansprechung auf die intermittierende Bewegung des rechteckigen flächigen Materials, so daß auf diese Weise in beiden Fällen das rechteckige flächige Material in der Längsrichtung selektiv plattiert wird, und zwar entweder kontinuierlich oder intermittierend.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum selektiven kontinuierlichen oder intermittierenden Galvanisieren eines rechteckigen flächigen Materials, das zwischen einer Maskierungsdichtung, die eine oder mehrere Öffnungen aufweist, welche eine der zu überziehenden Fläche entsprechende Konfiguration hat bzw. haben, über die der Elektrolyt zugeführt wird, und einer mit vorbestimmten Druck beaufschlagten plattenförmigen Druckdichtung geführt wird, wobei eine Relativbewegung zwischen Material und den Dichtungen auftritt, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialbewegung während des Andrückens der Dichtungen vorgenommen und der Elektrolyt über eine Düse gegen die Öffnungen) in der Maskierungsdichtung gesprüht wird.

Z Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einer Maskierungsdichtung, die eine oder mehrere Öffnungen aufweist, welche eine der zu überziehenden Fläche entsprechende Konfiguration hat bzw. haben, über die der Elektrolyt zuführbar ist, und einer mit vorbestimmten Druck beaufschlagbaren plattenförmigen Druckdichtung, zwischen denen das zu überziehende Material geführt ist, sowie einer Vorrichtung zum Bewegen des Materials relativ zu den Dichtungen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Materialbewegung Walzenpaare (2,3), von denen das Zugwalzenpaar (3) zur Stromzuführung dient, und eine anodisch geschaltete Sprühdüse (2C; die auf die Öffnungen (7,7a, Tb, 15) in der Maskierungsdichtung (5, 5a, 5b) gerichtet ist, angeordnet sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Maskierungsdichtung {5,5a, 56,) mit einem Flansch (17) versehen ist, der längs der Kante der Öffnung (7, 15) auf derjenigen Oberfläche der Maskierungsdichtung vorgesehen ist, welche der Druckdichtung (6) zugewandt ist, wobei das rechteckige flächige Material (1) zwischen dem Flansch und der Druckdichtung hindurchführbar ist

4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Wandkopplungsverstärker (28) mit Coanda-Effekt zum Schalten der Strömungsrichtung des Elektrolyten als integraler Teil der Sprühdüse (20) vorgesehen ist

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Wandkopplungsverstärker (28) einen Hauptstromkanal (29) zürn Zuführen des Elektrolyten unter einem vorbestimmten Druck, einen Sprühstrahlströmungskanal (30) und einen Rückströmungskanal (31) aufweist, wobei letztere beiden vom Hauptstromkanal (29) abgezweigt und mit demselben verbunden sind, und daß der Wandkopplungsverstärker (28) wenigstens einen Steuerstromkanal (34, 36) besitzt, der mit dem Hauptstromkanal an dessen Verzweigungsstelle in Verbindung steht, so daß ein Steuerstrom durch den Steuerstromkanal zugeführt und auf den Strom des Elektrolyten in dem 'riaupistromkanal zum Auiirel· fen gebracht werden kann, so daß nur die Strömungsrichtung des Stroms des Elektrolyten ohne dessen Unterbrechung umschaltbar ist.