DE2719641A1

DE2719641A1 - Electroplating tank for depositing metals such as aluminium - using aprotic solvent protected by inert atmos.

Info

Publication number: DE2719641A1
Application number: DE19772719641
Authority: DE
Inventors: Guenther Dr Phil Herrnring
Original assignee: Montblanc Simplo GmbH
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1977-05-03
Filing date: 1977-05-03
Publication date: 1978-11-09

Abstract

A ring-shaped tank is used with an upper circular zone (a) closed by a top lid, zone (a) being filled with inert gas. On the axis of the ring-shaped tank is a bearing for a vertical shaft (b) fitted with radial arms, each arm carrying a workpiece jig which can travel in a circle through the tank. One or more round holes are pref. provided in the tank lid for changing the anode sheets or bars, an air lock chamber also being provided for loading and unloading the jigs. Shaft (b) can pref. be oscillated in an arc in addn. to being rotated. The tank pref. has heating jackets. Air is prevented from reaching the aprotic electrolytes so the latter have increased working life. Each workpiece jig can be fed with a different electric current.

Description

Gslvanisierbad zum Abscheiden von Galvanizing bath for the deposition of

Metallen, z.n. Aluminium in aprotischen Lösungsmitteln und inerter Atmosphäre Die Erfindung betrifft ein Galvanisierbad zum Abscheiden von Metallen, z.P. A]uminium in aprotischen Lösungsmitteln und inerter Atmosphäre. Metals, e.g. Aluminum in aprotic solvents and inert ones Atmosphere The invention relates to an electroplating bath for depositing metals, z.P. A] uminium in aprotic solvents and an inert atmosphere.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines verbesserten Galvanisierbades, welches in besonders einfacher Weise das Ein- und Ausbringen der Ware ermöglicht ohne dabei die über dem Badspiegel erforderliche inerte Atmosphäre zu zerstören, so daß der Elektrolyt des Bades eine erheblich grössere Lebensdauer erhält. Zugleich soll die Aufgabe gelöst werden, in einem Galvanisierbad an einer Mehrzahl von Warenträgern mit unterschiedlichen Stromdichten zu fahren, wenn die zu behandelnde Ware dies erfordert.The object of the present invention is to provide an improved Electroplating bath, which is particularly easy to bring in and out of the Ware enables the inert atmosphere required above the bathroom mirror without doing so to destroy, so that the electrolyte of the bath has a significantly longer service life receives. At the same time, the task is to be achieved in an electroplating bath on one To drive the majority of goods carriers with different current densities, if the the goods to be treated require this.

Die vorgenannten Aufgaben werden erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der nach oben mit einem Deckel verschlossene Badbehalter als ringförmiger Rotationskörner ausgebildet ist, daß der badfreie Behälter-f:LLttelteil oberhalb des Elektrolyt-Niveaus mit einer zentralen Wand verschlossen ist, welche den über dem Bad befindlichen Inertgasraum nach unten begrenzt und ein Lager einer vertikalen Mittelachse enthält, an der im Inertgasraum radial gerichtete und auf einer Kreisbahn verfahrbare Warenträgerarme befestigt sind.The aforementioned objects are achieved according to the invention in that the bath container closed at the top with a lid as a ring-shaped rotation grain is designed that the bath-free container: LLttelteil above the electrolyte level is closed with a central wall, which is located above the bathroom Inert gas space limited at the bottom and contains a bearing with a vertical central axis, on the goods carrier arms which are radially directed in the inert gas space and can be moved on a circular path are attached.

Vorzugsweise ist am Umfang des Behälterdeckels im Bereich des ringförmigen Bades lediglich eine einzige, den Warenträgerabmessungen entsprechende Reschickungsöffnung zum Ein- und Ausbringen der Ware vorgesehen, wobei diese Beschickungsöffnung die badseitige Schleusentür einer angrenzenden, mit inertem Gas gefüllten Schleusenkammer sein kann.Preferably is on the circumference of the container lid in the area of the annular Bades only a single dispatch opening corresponding to the dimensions of the goods carrier provided for bringing in and out of the goods, this loading opening the Lock door on the bath side of an adjoining lock chamber filled with inert gas can be.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung können im Behälterdeckel über den Umfang verteilt weitere Verschlußklappen vorgesehen sein, über die die Anodenbleche oder -Stäbe ausgewechselt werden können. Diese Verschlußklappen ermöglichen auch die leicht zugängliche Anbringung von Mess- und Überwachungsarmaturen und Versorgungsleitungen.According to a further feature of the invention, in the container lid Distributed over the circumference further flaps can be provided over which the Anode sheets or rods can be exchanged. These flaps allow also the easily accessible attachment of Measuring and monitoring fittings and supply lines.

Hierbei handelt es sich beispielsweise um Messgeräte zur Niveaukontrolle, zur Temneraturkontrolle und zur Teitfähigkeitsmessung. Ebenfalls können an diesen Verschlußklappen die dnschlüße für den Rückflußkühler, das Ein-und Ausfüllen des Elektrolyten und die Inertgasversorgung vorgesehen sein.These are, for example, measuring devices for level control, for temperature control and for conductivity measurement. You can also use this Closing flaps the connections for the reflux condenser, the filling and filling of the Electrolytes and the inert gas supply may be provided.

Während erfindungsgemäß die Anodenzufiinrungen an den Innen-und Außenwänden des ringförmigen Badbehälters vorgesehen werden, können die einzelnen Warenträgerarme auch über getrennte Leitungen gespeist werden, welche in der vert'kalen Mittelachse geführt und unterhalb der zentralen Behalterviand über voneinander getrennte Schleifringe angeschlossen sind. Der Drehantrieb ermöglicht jederzeit einen beliebigen Warenträger genau unter die Beschickungsöffnung zu fahren. Darüber hinaus ermöglicht der Drehantrieb auch durch ständigen Richtungswechsel die Warenträger im Bad hin und her zu bewegen.While according to the invention the anode feedings on the inner and outer walls of the annular bath container are provided, the individual product carrier arms are also fed via separate lines, which are in the vert'kalen central axis guided and below the central Behalterviand via separate slip rings are connected. The rotary drive enables any goods carrier to be used at any time drive exactly under the loading opening. In addition, the rotary drive enables Moving the product carriers back and forth in the bathroom by constantly changing direction.

Weitere Einzelheiten und Iderkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und des beigefügten Zeichnungen, in denen eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Galvanisierbades beispielsweise veranschaulicht ist.Further details and features of the invention result themselves from the following detailed description and the accompanying drawings, in which a preferred embodiment of an electroplating bath according to the invention for example is illustrated.

In den Zeichnungen zeigen: Fig. 1 - Eine radial geschnittene Teilansicht eines erfindungsgemäßen Galvanisierbades und Fig. 2 - eine teilweise aufgebrochene Draufsicht auf das Galvanisierbad der Fig. 1.The drawings show: FIG. 1 - A partial radial section view of an electroplating bath according to the invention and FIG. 2 - a partially broken away Top view of the electroplating bath of FIG. 1.

Der eigentliche Badbehälter 1 ist als ringförmiger Rotationskörper (Torus) ausgebildet. Nach oben ist der Fadbehälter 1 mit eine angeflanschten Deckel 2 verschlossen, der sich über den gesamten Badbehälter 1 ersterckt. Dei radial innen liegende zylindrische Wand des Badbehälters 1 ist nach oben abgedeckt mit einer zentralen Wand 3, in der zentral ein Lager 4 für eine vertikale Mittelachse 5 vorgesehen. Die Wand 3 liegt oberhalb des Badspiegels 6. Auf diese gleise entsteht oberhalb des ringförmigen Badspiegels 6 und der zentralen Wand 3 ein Inertgasrauin 7, der sich bis zurn Deckel 2 erstreckt.The actual bath tank 1 is an annular body of revolution (Torus) formed. At the top is the thread container 1 with a flanged lid 2 closed, which extends over the entire bath tank 1. Dei radially inside lying cylindrical wall of the bath tank 1 is covered at the top with a central wall 3, in the central one bearing 4 for a vertical Central axis 5 provided. The wall 3 lies above the bathroom level 6. On this track is created Above the annular bath level 6 and the central wall 3 an inert gas roughness 7, which extends to the cover 2.

Der Badbehälter 1 kann beispielsweise aus emailliertem Stahlblech bestehen. Auf der inneren und auf der äußeren Umfangsflache des Badbehälters 1 befinden sich Beheizungsmanschetten 8 und 9, welche ffir die erforderliche Badtemperatur sorgen. Die anodischen Anschlüße 10 und 11 sind oberhalb des Badspiegels, d.h. innerhalb des Inertgasraumes 7 an den inneren und äußeren Wänden des ringförmigen Badraumes vorgesehen. Diese Anschlüße 10 und 11 sind mit Aufhängevorrichtungen versehen, an denen das abzuscheidende Metall, d.h. die Anodenbleche oder -Stäbe 12 aufgehängt werden. Verständlicherweise sind diese Anodenbleche oder -Stäbe 12 über den inneren und den äußeren Umfang des Galvanisierbehälters 1 verteilt.The bath tank 1 can for example be made of enamelled sheet steel exist. Located on the inner and outer peripheral surface of the bath tank 1 heating jackets 8 and 9, which are suitable for the required bath temperature care for. The anodic connections 10 and 11 are above the bath level, i.e. inside of the inert gas space 7 on the inner and outer walls of the annular bath space intended. These connections 10 and 11 are provided with suspension devices where the metal to be deposited, i.e. the anode sheets or rods 12, are suspended will. Understandably, these anode sheets or rods 12 are above the inner ones and the outer periphery of the plating tank 1 distributed.

Der kathodische Anschluß des Galvanisierbades erfolgt über die Anschlußleitung 13, welche über eine Vielzahl von Schleifringen 14 mit den kathodischen Warenträgern in Verbindung stehen.The cathodic connection of the electroplating bath is made via the connection line 13 which have a multitude of slip rings 14 with the cathodic Goods carriers are connected.

Es sei noch ervahnt, daß die Anschlüße 10, 11 und 13 auch vorübergehend mit entgegengesetzten Polaritäten versorgt werden können, wenn es erwünscht ist, alternierend zu arbeiten, d.h. längere Abscheidungsphasen durch kürzere Abtragungsphasen zu unterbrechen.It should be noted that connections 10, 11 and 13 will also be temporary can be supplied with opposite polarities if desired to work alternately, i.e. longer deposition phases through shorter removal phases to interrupt.

Die Schleifringe 14 stehen über getrennte Anschlußleitungen 15, die in der vertikalen Mittelachse 5 geführt sind, mit einer Mehrzahl von Warenträgerarmen 16 in Verbindung, die an ihren Enden Auflager 17 aufweisen, in die sich die Traggestelle der Warenträger 18 einhängen lassen.The slip rings 14 are on separate connecting lines 15, which are guided in the vertical central axis 5, with a plurality of product support arms 16 in connection, which have supports 17 at their ends, in which the support frames let the goods carrier 18 hang up.

Wie in Zig.1 schematisch dargestellt, kann die vertikale Mittelachse 5 über einen Antriebsmotor 19 mit Getriebe über Kegelräder 20 in wechaelnden Richtungen bewegt werden.As shown schematically in Zig.1, the vertical central axis 5 via a drive motor 19 with gear via bevel gears 20 in alternating directions be moved.

Eine relativ kurzhubige Hin- und Herbewegung dient der üblichen Warenbewegung im Bad. Größere Drehbewegungen hat die zentrale Mittelachse immer dann auszuführen, wenn neue Warenträger eingehängt oder fertig behandelte Warenträger aus dem Badbehälter herausgenotrmen werden sol]en. Dies geschieht wie die Fig.2 zeigt über eine einzige Beschickungsöffnung 21, die so dimensioniert ist, daß über sie ein einzelner Warenträger 18 ein- und ausgebracht werden kann. Oberhalb dieser Beschickungsöffnung 21 befindet sich eine schemat:i <h angedeutete 24 Schleusenkammer 22, für die der Deckel der Beschickungeöffnung die badseitige Schleusentür bildet.A relatively short back and forth movement is used for the usual movement of goods in the bathroom. The central axis always has to perform larger rotary movements when new product carriers are attached or finished product carriers the end should be removed from the bath tank. This happens as Fig.2 shows via a single feed opening 21 which is dimensioned so that over it a single goods carrier 18 can be brought in and out. Above this loading opening 21 there is a schematically: i <h indicated 24 lock chamber 22, for the the lid of the loading opening forms the lock door on the bath side.

Wie die Fig.2 des weiteren erkennen läßt, befinden sich im Deckel 2 eine Mehrzahl von kreisförmigen Verschlußklappen 23, über die die Anodenbleche oder -Stäbe ausgetauscht werden können. Da sich über der Badflüssigkeit ein relativ dickes Inertgaspolster im Inertgasraum 7 befindet, kann man dieses Auswechseln der Anodenbleche oder -Stäbe vornehmen, ohne daß es zu einer Verschmutzung oder Kontamination des Elektrolyten kommt. Außerdem geben die Verschlußklappen 23 die Möglichkeit, auf ihnen zugehörige Mess- und tberwachungs-Armaturen anzubringen. Auch können an diesen Verschlußklappen die Anschlüße für den Rückflußkühler und die Inertgasversorgung sowie für das Ein- und Ausfüllen des Elektrolyten vorgesehen werden.As shown in FIG. 2, furthermore, are located in the cover 2 a plurality of circular closure flaps 23 over which the anode sheets or rods can be exchanged. Since there is a relative thick inert gas cushion is located in the inert gas space 7, you can replace the Make anode sheets or rods without causing soiling or contamination of the electrolyte comes. In addition, the flaps 23 give the possibility attach the associated measuring and monitoring fittings to them. Also can at these flaps the connections for the reflux condenser and the inert gas supply as well as for that Filling and filling the electrolyte can be provided.

Selbstverständlich lassen sich in diesen Verschlußklappen 23 auch bei Bedarf Sichtfenster anbringen.Of course, 23 can also be used in these closure flaps attach viewing window if necessary.

Claims

Claims 1. Electroplating bath for depositing metals, e.g. Aluminum in aprotic solvents and inert atmosphere, characterized that the upwardly closed with a lid (2) bath container (1) as an annular Rotation body is formed and that the bath-free container-zeeTEttelteil above of the electrolyte level (6) is closed with a central wall (3) which the inert gas space (7) located above the bath is limited downwards and a bearing (4) contains a vertical central axis (5) on which in the inert gas space (7) radially directed and movable on a circular path goods carrier arms (16) are attached.

2. electroplating bath according to claim 1, characterized in that on Perimeter of the container lid (2) in the area of the annular bath a single one, the Loading opening (21) for loading and unloading corresponding to the dimensions of the goods carrier the goods (18) is provided.

3. Electroplating bath according to claim 2, characterized in that the Closure (24) of the loading opening (21) as a bath-side lock door of an adjacent, is filled with inert gas lock chamber (22).

4. electroplating bath according to claim 1 to 3, characterized in that in the container lid (2) distributed over the circumference further closure flaps (23) for Replacement of the anode sheets or rods (12) are provided.

50 electroplating bath according to claims 1 to 4, characterized in that the rotary drive (19,20) for the axis (5) of the goods carrier arms (16) below the central container wall (3) is arranged.

6. electroplating bath according to claim 5, characterized in that the Rotary drive (19, 20) is reversible and intermittent in alternating directions of rotation can work.

7. Electroplating bath according to claim 1 to 6, characterized in that that the individual product carrier arms (16) are fed via separate lines (15), which are guided in the vertical central axis (5) and below the central container wall (3) are connected via separate slip rings (14).

8. electroplating bath according to claim 1 to 7, characterized in that the anode feeds (10, 11) on the inner and outer walls of the annular bath container (1) are provided.

9. Electroplating bath according to claim 1 to 8, characterized in that that the annular bath container (1) on its inner and outer periphery with heating sleeves (8,9) is provided.

10. Electroplating bath according to claim 1 to 9, characterized in that that the associated measuring and monitoring fittings and supply lines are connected the removable flaps (23) are provided.