DE3212152C2 - Vorrichtung zum selektiven galvanischen Beschichten eines Bandes - Google Patents

Abstract

Es wird eine Vorrichtung zum elektrolytischen, selektiven Beschichten von Bändern (19) mit einem Metall, insbesondere Edelmetall, beschrieben, bei welcher ein solches Band (19) im Bereich der Austrittsdüse (24) für den Elektrolyten ebenflächig geführt ist zwischen einem oder mehreren endlosen Maskenbändern (13) auf der einen und einem endlosen Trägerband (9) auf der anderen Seite. Die Maskenbänder (13) werden durch Magnete (3), welche unter dem Trägerband (9) angeordnet sind, gegen das zu beschichtende Band (19) gepreßt. Die Maskenbänder (13), das zu beschichtende Band (19) und das Trägerband (9) laufen sychron.

Description

Synchronisierungsprobleme nicht mehr auf. Die Synchronisierung kann dadurch herbeigeführt werden, daß allein das zu beschichtende Band angetrieben, nämlich gezogen wind, und daß das frei laufende Trägerband und das oder die frei laufenden Maskenbänder ihm mit einer gewissen Flächenpressung anliegen und durch Haftreibung an ihm haften. Für eine erhebliche Haftreibung sorgen schon die zur Erzielung der flüssigkeitsdichten Bedeckung des zu beschichtenden Bandes nötigen, wenigstens die Oberflächenschicht der Maskenbänder und des Trägerbandes bildenden Dichtwerkstoffe, zumeist aus Gummi oder anderen elastomeren Werkstoffen. Vorzugsweise werden jedoch wenigstens das zu beschichtende Band und die es abdeckenden Maskenbänder durch eine Stachelwalze synchronisiert, welche mit ihren Stacheln sowohl durch Fanglöcher im zu beschichtenden Band als auch zugleich durch Fanglöcher in dem oder den Maskenbändern hindurchgreifen. Auf eine exakte Synchronisierung mit dem Trägerband kann eher verzichtet werden, da dieses die Rückseite des zu beschichtenden Bandes voUflächig abdeckt.

Die für die Abdichtung der Bandoberfläcb-i nötige Flächenpressung wird mit Hilfe eines oder mehrerer Magnete aufgebracht, welche auf der den Maskenbändern abgewandten Seite des Trägerbandes angeordnet sind und die Maskenbänder zum Trägerband hinziehen. Die Maskenbänder bestehen zu diesem Zweck aus ferromagnetischem Werkstoff oder enthalten einen solchen in ausreichender Menge. Die in Laufrichtung der Bänder gemessene Erstreckung der Magnete wird abgestimmt auf die Länge der Einwirkungszone des Elektrolyten auf das zu beschichtende Band.

Vorzugsweise ist die Anpreßkraft der Maskenbänder bei Permanentmagneten durch Veränderung des Abstandes der Magnete vom Trägerband und bei Elektromagneten durch Änderung deren Stärke veränderbar.

Vorzugsweise sind die Magnete — es können Elektromagnete oder Dauermagnete sein — in eine den Durchgriff des magnetischen Kraftflusses ermöglichende Masse eingebettet, z. B. in Kunstharz eingegossen, und die Oberseite dieses magnetischen Bauelements wird verwendet als Widerlager für das Trägerband.

Das Anpressen der Maskenbänder auf das zu beschichtende Band durch magnetische Anziehung der Maskenbänder hat den Vorteil, daß keines der Bänder einem so stärken Zug ausgesetzt werden muß, der das Band verziehen könnte, und da keine Andrückkraft auf die Maskenbänder aufgebracht wird, laufen diese praktisch verschleißfrei mit und können deshalb allseitig elektrisch isolierend beschichtet sein. Ein gewisser Verschleiß erfolgt lediglich auf der den Maskenbändern abgewandten Seite des Trägerbandes, wo der Verschleiß nicht stört und die Qualität der galvanischen Beschichtung nicht beeinträchtigt. Die Magnete üben auf die Maskenbänder eine gleichmäßige und hohe Anzugskraft aus, welche zu scharfen Rändern der aufgalvanisierten Streifen oder Flecken oder sonstigen Muster führt. Bei der Herstellung von streifenförmigen Beschichtungen benötigt man mehrere Maskenbänder, die parallel geführt synchron nebeneinander laufen; bei der Herstellung von Beschichtungen in Form von Flecken verwendet man Maskenbänder — zumeist nur eines —, aus welchem die entsprechenden Flecken ausgestanzt sind. Verwendet man mehrere parallel laufende Maskenbänder, so kann «owohl deren Gleichlauf als auch deren Abstandskonstanz durch den Eingriff der Stacheln einer Stachelwalze i,i Fanglöcher eines jeden dieser Maskenbänder gewährleistet werden. Die Stachelwalze ist zweckmäßigerweise zur Anpassung an unterschiedliche Galvanisieraufgaben auswechselbar.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, dali durch die Art der Bandführung und der Erzeugung der Anpreßkraft der Maskenbänder der Gestaltung der Austrittsdüse für die Elektrolytflüssigkeit praktisch keine Beschränkungen auferlegt sind, so daß diese ganz nach den Kriterien einer optimalen Metallabscheidung gestalt« werden kann; insbesondere ist es möglich, der

ίο Austrittsdüse eine größere Erstreckung in Laufrichtung der Bänder zu geben, so daß eine lange Einwirkungsdauer des Elektrolyten auf das zu beschichtende Band erreichbar ist. Ferner ist durch den erfindungsgemäßen Aufbau außerhalb des Düsenbereiches der Blick auf das beschichtete Band nicht verbaut, so daß eine sofortige Sichtkontrolle der Besichtigung möglich ist

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der schematischen Zeichnung dargestellt.
F i g. 1 zeigt die Draufsicht auf eine Galvanisiervorrichtung.

F i g. 2 zeigt den Schnitt 11-11 gemäE J i g. 1.
Die Vorrichtung besitzt eine oben offsne Auffangwanne 1, welche eine in ihrem oberen Bereich befestigte, oben offene Elektrolytwanne 5 umgibt

In der Elektrolytwanne 5 ist eine Magnetleiste 2 waagerecht ungeordnet Die Magnetleiste 2 besteht aus einer formstabilen, ebenflächigen Kunststoffleiste mit einer Folge von waagerechten, in Längsrichtung der Leiste 2 äquidistant angeordneten Sacklöchern zur Aufnahme von waagerecht und mit ihren Achsen senkrecht zur Längsachse der Magnetleiste 2 orientierten Stabmagneten 3. Durch eine gemeinsame Verschlußleiste 4 an der einen Längsseite der Magnetleiste 2 sind die Sacklöcher hermetisch verschlossen.

Vor und hinter der Auffangwanne 1 befinden sich mit senkrechter Drehachse je eine Umlenkwalze 7 und 8 und seitlich der Auffangwanne 1 eine Spannrolle 10, über weiche ein endloses, die Magnetleiste 2 umschließendes Trägerband 9 herumgeführt ist Das Trägerband 9 besteht aus Titanblech und ist auf seiner der Magnetleistr 2 abgewandten Außenseite mit Moosgummi beschichtet Mit seiner der Magnetleiste 2 zugewandten Innenseite liegt das Trägerband 9 der einen Seitenfläche der Magnetleiste 2 auf. Dabei sind die beiden Umlenkwalzen 7 und 8 in bezug auf die Magnetleiste 2 derart angeordnet, daß das Trägerband 9 im Bereich zwischen den Umlenkwalzen 7 und 8 i. w. ebenflächig verläuft, d. h, die Ebene der einen Seitenfläche der Magnetleiste 2, an welcher das Trägerband 9 anliegt, ist Tangentialfläehe zu beiden Umlenkwalzen 7 und 8.

Um den Durchlau/ des Trägerbandes 9 zu ermöglichen, sind in den vorderen und hinteren Stirnwänden der Auffangwanne 1 und der Elektrolytwanne 5 nach oben offene, senkrecht verlaufende, in einer gemeinsamen Flucht liegende Schlitze vorgesehen.

Zwei weitere Umlenkwalzen 11 und 12 und eine weitere Spannrolle 14, jeweils mit senkrechter Drehachse, sind für ein oder mehrere endlose Maskenbänder 13 vorgesehen, und zv.ar ist die rechte, einlaufseitige Umlenkwalze 12 nahe der einlaufseitigen Umlenkwalze 8 des Trägerbandes 9 angeordnet und die ausiaufsehige Umlenkwalze 11 ist nahe der auslaufseiti£.en Umlenkwalze 7 des Trägerbandes 9 angeordnet, und zwar dergestalt, daß die Ebene der Seitenfläche der Magnetleiste 2, auf welcher das Trägerband 9 aufliegt, wiederum ungefähr Tangentialfläche zu beiden Umlenkwalzen 11,12 ist, wobei jedoch im Gegensatz zu den Umlenkwalzen 7 und 8 die Drehachsen der beiden Umlenkwalzen 11 und

12 auf jener Seite einer durch die Schlitze gelegten Ebene liegen, welche der Magnetleiste 2 abgewandt ist. Im Bereich zwischen den beiden Umlenkwalzen 7 und U sowie im Bereich zwischen den beiden Umlenkwalzen 8 und 12 ist je eine Stachelwalze 15 bzw. 17 angeordnet, s deren Stacheln 16 bzw. 18 in Fanglöcher der Maskenbänder 13 eingreifen. Auch die Stachelwalzen 15 und 17 sind mit senkrechter Drehachse angeordnet. Die Maskenbänder 13 werden durch den Spalt zwischen Umlenkwalze 11 und Stachelwalze 15 sowie zwischen Um- to lenkwalze 12 und Stachelwalze 17 sowie natürlich durch die Schlitze hindurchgeführt und gegensinnig zum Trägerband 9 umlaufend angetrieben. Die Stachelwalzen 15 und 17 sind derart angeordnet, daß zwischen ihnen die Maskenbänder 13 geradlinig unmittelbar neben dem Trägerband 9 durch die Schlitze geführt werden.

Im Bereich der Magnetleiste 2 liegen die Außenseite des Trägerbsndss 9 and dis Außenseitern) dss bzw. der Maskenbänder 13 aufeinander und laufen synchron. Die Maskenbänder 13 sind über die Umlenkwalzen 7 und 8 hinaus weitergeführt bis zu den Stachelwalzen 15 und 17. Die ihnen benachbarten Umlenkwalzen Il und 12 der Maskenbänder 13 sind so nahe an der Fluchtlinie der Schlitze angeordnet, daß die Maskenbänder 13 über die Stachelwalzen 15 und 17 leicht gespannt und geringfügig um die Stachelwalzen 15 und 17 herum seitlich umgelenkt werden, ehe sie mittels der Umlenkwalzen 11 und 12 in umgekehrter Richtung umgelenkt und zurückgeführt werden.

Die Umlenkwalzen 7 und 8 des Trägerbandes 9 werden synchron mit der Stachelwalze 15 angetrieben, so daß die Gleitreibung des Trägerbandes 9 nicht durch eine über ein zu beschichtendes Metallband 19 zu übertragende Kraft überwunden werden muß. Die einlaufseitige Stachelwalze 17 kann frei mitlaufen oder syn- chron mit der anderen Stachelwalze 15 angetrieben werden.

Das galvanisch zu beschichtende Metallband 19 wird von einer nicht gezeichneten Vorratsrolle abgespult, durchläuft einige ebenfalls nicht dargestellte Vorbehr.ndlungsstufen und gelangt dann von rechts kommend (Pfeil 20) in den Spalt zwischen der Umlenkwalze 12 und der Stachelwalze 17, wird der Umlenkwalze 8 zugeleitet und von dort an zwischen dem Trägerband 9 und dem oder den Maskenbändern 13 über die Magnetleiste 2 hinweggeführt, gelangt über die Umlenkwalze 7 zur Stachelwalze 15 und läuft weiter in Richtung des Pfeils 20' zu einer nicht dargestellten Aufwickelvorrichtung. Das Metallband 19 ist mit einer Reihe von Fanglöchern versehen, in wJche die Stacheln 18 und 18 eingreifen und das Metallband 19 mit dem oder den Maskenbändern 13 synchronisieren.

Die Maskenbänder 13 sind vorzugsweise ferromagnetische Stahlbänder, welche allseitig mit einer dünnen, gummielastischen Beschichtung versehen sind. Im Bereich der Magnetleiste 2 werden die Maskenbänder 13 von der Magnetleiste 2 angezogen, so daß sie sich fest auf das zu beschichtende Metallband 19 auflegen und dieses in den nicht zu galvanisierenden Bereichen flüssigkeitsdicht abdecken. eo

In dem von dem oder den Maskenbändern 13 umschlossenen Bereich der Elektrolytkammer 5 ist parallel zur Magnetleiste 2 eine langgestreckte, gegen die Innenseite der Maskenbänder 13 gerichtete Aastrittsdüse 24 angeordnet, welcher die Elektrolytflüssigkeit mittels einer Pumpe 21 aus einem Vorratsbehälter 22 zugeführt wird. (Pumpe 21 und Vorratsbehälter 22 sind nur in F i g. 2 dargestellt). Die Austrittsdüse 24 hat die Gestalt eines Rohres, dessen Mantel eine Folge von gegen die Magnetleiste 2 gerichteten Austrittsöffnungen 29 aufweist. Der Elektrolyt steigt in der Elektrolytwanne 5 hoch bis zu einem Überlauf 6, über welchen er in die Auffangwanne 1 überläuft. Die Schlitze in der Elektrolytwanne 5 sind durch Paare von beidseits der Schlitze angeordneten gummielastischen Dichtlippen (nicht dargestellt) abgedichtet, welche den Durchgang der Bänder 9, 13, 19 ermöglichen und den Ausfluß von Elektrolytflüssigkeit so weit hemmen, daß sich die Elektrolytwanne 5 bis zum Überlauf 6 füllt und die Magnetleiste 2 und die Bänder 9,13, 19 vollständig eingetaucht sind. Ähnliche Dichtlippen sind vorzugsweise auch an den Schlitzen der Auffangwanne 1 angebracht.

Der verbrauchte Elektrolyt wird in der Auffangwanne 1 aufgefangen, läuft an dessen geneigtem Boden entlang zu einem Abflußrohr 23, welches wiederum in den Vorratsbehälter 22 einmündet. Di? wird also im Kreislauf umgepumpt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

1 2 deckband eingelagertem Ferritpulver und kann daher Patentansprüche: nicht beliebig gesteigert werden. Die Magnetkraft wirkt flächenhaft so daß die Bänder nach Abschluß der GaI-

1. Vorrichtung zum fortlaufenden selektiven gal- vanisierung unter Überwindung der Magnetkraft ausvanischen Beschichten eines Bandes, welches mit 5 einandergeschält werden müssen, was für dünne beseiner Rückseite durch Magnetkraft auf einem mit- schichtete Bänder die Gefahr eines Verziehens mit sich bewegten endlosen Trägerband aufliegt und mit die- bringt Die bekannte Vorrichtung eignet sich nur für sem gemeinsam synchron angetrieben und in der einseitig vollflächige Bandbeschichtungen. Plattierzone ebenflächig geführt ist, dadurch Eine ohne Magnetisierung arbeitende Vorrichtung ist gekennzeichnet, daß in der Plattierzone eine io aus der DE-OS 2324834 bekannt Bei dieser Vorrichder Auflegeseite des Trägerbandes (9) zugewandte tung dient als Träger für ein zu beschichtendes Metall-Elektrolytzuführungsdüse (24) vorgesehen ist, und band ein um eine waagerechte Achse drehbares Rad. zum Abdecken des Bandes (19) auf seiner Vordersei- Über einem mehr als 180° betragenden Umfangswinkel te ein oder mehrere zueinander parallel laufende, ist das zu beschichtende Band mittels Umlenkrollen und endlose, ferromagnetische Eigenschaften aufwei- 15 Spannrollen um das Rad herumgeführt und auf seiner sende Maskenbänder (13) angeordnet sind, weiche radial nach außen weisenden Seite durch ein über diemit dem zu beschichtenden Band (19) synchron an- selben Umlenkrollen geführtes und straff gespanntes treibbar sind und ein oder mehrere Magnete (3) un- Maskenband abgedeckt Durch Zug am zu be^chichtenter dem Trägerband (9) angeordnet sind. den Metallband werden das Rad und das Maskenband

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 20 synchron mit dem zu beschichtenden Metallband mitbezeichnet, daß das zu beschichtende Band (IS) und das wegt Unterhalb des Rades ist eine Düse in geringem Trägerband (9) einerseits bzw. das oder die Masken- Abstand von der Umfangsfläche des Rades angeordnet bänder (13) andererseits einander nur in dem Be- Aus der als Anode geschalteten Düse tritt während des reich berühren, in welchem sie ebenflächig geführt Beschichtungsvorgangs die Elektrolytflüssigkeit aus sind. 25 und wird gegen die zu beschichtende Vorderseite des als

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch Kathode geschalteten Metallbandes gespritzt Von dort gekennzeichnet daß eine angetriebene Stachelwal- fließt der Elektrolyt in eine Auffangwanne, aus welcher ze (15) als Zugwalze für das zu beschichtende Band er über Filter abgepumpt und erneut der Düse zuge-(19) vorgesehen ist, deren Stacheln (16) in Fanglö- führt wird.

eher des zu beschichtenden Bandes (19) und zugleich 30 Bei der bekannten Vorrichtung ist nachteilig, daß die

des oder du Maskenbänder (13) eingreifen. Abwicklung des Maskenbandes über einen vorgegebe-

4. Vorrichtung nach Ansppich 3, dadurch gekenn- nen Umfangswinkel des Rades ein wenig länger ist als zeichnet daß die Stacheln (16) der Stachelwalze (15) die Abwicklung des zu beschichtenden Metallbandes, auch in Fanglöcher des TrägerNindes (9) eingreifen. wodurch eine exakte Synchronisierung ihrer Geschwin-

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch 35 digkeiten erschwert ist Nachteilig ist ferner, daß der gekennzeichnet, daß die Stachelwalze (15) auswech- Druck, unter welchem das Maskenband dem zu beselbar ist. schichtenden Metallband anliegt bestimmt wird durch

6. Vorrichtung nach einem der vorstehenden An- die auf das Maskenband ausgeübte Zugkraft und diese Sprüche, dadurch gekennzeichnet daß zwischen dem bestimmt dadurch auch, wis gut vlo Maskenband die Trägerband (9) und dem oder den Magneten (3) ein 40 nicht zu beschichtenden Flächen des Metallbandes abWiderlager (2) aus einem den Durchgriff des magne- dichtet bzw. wie scharf die Ränder der beschichteten tischen Kraftflusses ermöglichenden Material, insire- Flächen des Metallbandes werden. Bei der erforderlisondere aus Kunststoff, vorgesehen ist welchem das chen Zugkraft besteht andererseits die Gefahr, daß sich Trägerband (9) aufliegt. das Maskenband und auch das zu beschichtende Metall-

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn- 45 band verziehen.

zeichnet daß der Magnet oder die Magnete (3) in Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde. Bänder

das Widerlager (2) eingebettet sind. aus beliebigem, also auch aus nicht-ferromagnetischem

8. Vorrichtung nach einem der vorstehenden An- Werkstoff, auf einer ihrer beiden Seiten selektiv galvasprüche, dadurch gekennzeichnet daß der Abstand nisch beschichten zu können, ohne daß die Gefahr eines des oder der Magnete (3) vom Trägerband (9) ein- 50 Verziehens der Bänder besteht.

stellbar ist. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Aufgabe

9. Vorrichtung nach einem der vorstehenden An- gelöst durch eine Vorrichtung mit den im Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Masken- spruch 1 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Weiterbänder (13) allseitig elektrisch isolierend beschichtet bildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransind. 55 sprüche.

Bei der Vorrichtung der Erfindung ist zugleich auf

einfache Weise ein synchroner Lauf zwischen dem zu

beschichtenden Band, seinem Träger und dem Maskenband sowie eine flüssigkeitsdichte Abdeckung des zu

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung mit den 60 beschichtenden Bandes mit dem Maskenband erreicht,

im Oberbegriff des Patentanspruchs! angegebenen welche von der auf das Band ausgeübten Zugkraft unab-

Mcrkmalen. Solche Vorrichtungen sind bekannt aus der hängig ist.

DE-OS 21 34 245. Mit der bekannten Vorrichtung kön- Da das oder die die Vorderseite des zu beschichten-

nen nur Bänder galvanisiert werden, die aus ferroma- den Bandes partiell abdeckenden Maskenbänder einer-

gnetischem Material bestehen, praktisch also nur Stahl- 65 seits, sowie das Trägerband andererseits in dem Bereich,

bänder, weil das Abdeckband permanent magnetisiert in welchem sie das zu beschichtende Band berühren,

ist, um dadurch unmittelbar am zu galvanisierenden ebenflächig geführt sind, treten die sonst beim Ablaufen

Band zu haften. Die Magnetkraft kommt aus im Ab- der Bänder über unterschiedliche Radien herrührenden