DE3323019C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Galvanisiervorrichtung zum Beschichten begrenzter Ober­ flächenteile eines Metallstreifens, mit einer Antriebs­ vorrichtung für die intermittierende Bewegung des Me­ tallstreifens, einem Galvanisierkopf zur Aufnahme des durch ihn hindurchgeführten Metallstreifens, der Durch­ gänge zur Aufnahme und Leitung eines gegen den Metall­ streifen zu richtenden Elektrolyten aufweist, und einer Maskenvorrichtung zwischen dem Galvanisierkopf und dem Metallstreifen zum Begrenzen der von dem aus den Durch­ gängen kommenden Elektrolyten zu berührenden Flächen­ teile des Metallstreifens, und mit einer Streifengreif­ vorrichtung, die an der Maskenvorrichtung angeordnet ist und mit Löchern in dem Metallstreifen zum Eingriff kommt, wobei die Maskenvorrichtung relativ zu dem Gal­ vanisierkopf beweglich angeordnet ist.

Eine solche Galvanisiervorrichtung ist aus der US-PS 37 37 283 von Johnson et al. bekannt. Bei dem dort of­ fenbarten Verfahren der Streifengalvanisierung bewegt sich der Streifen intermittierend, d. h. mit Unterbre­ chungen, über die zu bearbeitenden Oberflächen. Das Auftragen erfolgt jeweils bei Stillstand an den ein­ zelnen Auftragsköpfen. Die Auftragsköpfe sind mit ei­ ner Maske ausgestattet. Diese wird gegen den Streifen gedrückt, damit ein Auftragen nur an den gewünschten Stellen erfolgt. Der Streifen wird in differenzierter Bewegung über die gesamte Länge des Auftragskopfes ge­ führt und dadurch voll abgedeckt. Die beim Auftragskopf von Johnson et al. vorgesehene Maske wird am Anwendungs­ ort auf dem Kopf befestigt.

Eine bekannte Art der Galvanisierung begrenzter Ober­ flächenteile eines Metallstreifens besteht darin, den Streifen durch einen Galvanisierkopf hindurchlaufen zu lassen. Der Streifen wird intermittierend um jeweils eine bestimmte Strecke vorgeschoben. Wenn er anhält, klemmt der Galvanisierkopf den Streifen fest, so daß der die Galvanisierung bewirkende Elektrolyt aus Durchgängen in dem Galvanisierkopf gegen die Strei­ fenoberfläche gespült werden kann. Gemäß dem Stand der Technik wird ein nachgiebiges Maskierungsmaterial auf dem Galvanisierkopf so angebracht, daß er die zu beschichtenden Oberflächenteile des Streifens genau begrenzt. Die Maske hat Öffnungen von vorbestimmter Größe, Gestalt und Lage, so daß der aus den Galvani­ sierkopfdurchgängen kommende Elektrolyt nur zu den innerhalb dieser Öffnungen exponierten Flächenteilen des Streifens geleitet wird. Jedoch ist es, wenn der Streifen genau an den richtigen Stellen oder Flächen­ teilen beschichtet werden soll, erforderlich, daß der Streifen stets genau an der Maske ausgerichtet ist, wenn er zur Ruhe kommt. Um dies zu erreichen, war es bisher notwendig, eine mechanische Einrich­ tung vorzusehen, welche die richtige Relativlage des Streifens und des Galvanisierkopfes gewährlei­ stet, und außerdem durch eine zusätzliche mechanische Einrichtung entweder den Streifen oder den Galvani­ sierkopf so zu bewegen, daß die genau richtige Lage erreicht wird.

Ein Beispiel einer solchen mechanischen Einrichtung ist in der US-PS 43 64 977 vorgestellt worden. Es ist dort beschrieben, wie die Menge der durch Index­ löcher in dem Metallstreifen hindurchgehenden Luft dazu verwendet werden kann, die Fehlausrichtung des Streifens zu bestimmen. Diese Information wird dann von einem Steuermechanismus benutzt, der auf mechanischem Wege den Galvanisierkopf in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung justiert, bis die richtige Lage hergestellt ist. Ein solches System ist zwar genau, aber umständlich und kostspielig.

In der DE-OS 29 28 904 wird eine Vorrichtung vorge­ schlagen, bei der mit Hilfe von endlosen Bändern die Werkstücke (Leiterplatten) an einer Auftrags­ düse vorbeigeführt werden, aus welcher die exponier­ ten Plattenoberflächen mit Elektrolyt besprüht wer­ den. Die endlosen Bänder dienen nicht nur zum Hal­ ten und Umsetzen der Leiterplatten, sondern sie be­ stimmen gleichzeitig auch die vom Auftragsprozeß auszusparenden Teilflächen. Mit der Maskierung wird also der Auftragsprozeß lokalisiert. Die Maske ist jedoch nicht mit dem Auftragskopf verbunden und sie ist auch nicht so beweglich, daß sie in Richtung der Arbeitsbewegung auf das Werkstück ausgerichtet wer­ den könnte.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß es möglich ist, die genau richtige Relativlage auf einfachere Weise und mit einfache­ ren Mitteln herzustellen.

Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 gekenn­ zeichneten Merkmale gelöst.

Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, daß die Mas­ kenvorrichtung relativ zu dem Galvanisierkopf be­ weglich angeordnet ist, daß an der Maskenvorrichtung eine Streifengreifvorrichtung, die bei Bewegung be­ tätigbar ist, so daß sie mit dem Streifen an bestimm­ ten Stellen zum Eingriff kommt, angebracht ist, und daß eine Betätigungsvorrichtung mit der Streifen­ greifvorrichtung und der Antriebsvorrichtung für die Bewegung des Streifens verbunden ist, die dazu dient, die Streifengreifvorrichtung mit dem Streifen dann in Eingriff zu bringen, wenn der Streifen eine Bewegung vollendet, so daß die Maskiervorrichtung zusammen mit dem Streifen und in einer vorbestimmten Ausrichtung mit diesem bewegt wird.

Die Erfindung umfaßt somit kurz gesagt eine bewegliche Klinke, die so an der Galvanisiermaske angebracht ist, daß sie mit Indexlöchern mit dem Metallstreifen gerade dann zum Eingriff gebracht wird, wenn der Strei­ fen seine Bewegung oder einen Bewegungsschritt voll­ endet. Dies veranlaßt die Maske, mit dem Streifen wäh­ rend des letzten kleinen Teilschritts der Streifenbe­ wegung zu "schwimmen" und mit der genau richtigen Ausrichtung zu dem Streifen zur Ruhe zu kommen. Da der Streifen im allgemeinen zu zerbrechlich ist, um den ganzen Galvanisierkopf zu bewegen, ist die Maske als eine besondere Struktur von leichtem Gewicht aus­ gebildet, die eine kurze Strecke lang relativ zu dem gesamten Galvanisierkopf gleiten kann. Wenn die Maske sich auf diese Weise selbsttätig zu dem Streifen aus­ richtet, ist es nicht mehr erforderlich, die Relativ­ lage des Streifens und des Galvanisierkopfes zu messen oder eine Einrichtung zum Bewegen des Galvanisier­ kopfes oder des Streifens zum Erreichen der Ausrich­ tung vorzusehen.

Im folgenden ist die Erfindung anhand von Ausführungs­ beispielen, die in der Zeichnung dargestellt sind, näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 das typische Schema einer bekannten Vor­ schubeinrichtung für eine Streifengalvani­ siervorrichtung,

Fig. 2 das Schema einer erfindungsgemäßen Galvani­ siervorrichtung und Galvanisierkopf, als Längsschnitt dargestellt,

Fig. 3 die Fragmentdarstellung einer im Zusammen­ hang mit der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung nützlichen Führungsrolle oder Walze,

Fig. 4 eine abgewandelte Ausführungsform mit zwei gegenüber dem Streifen "schwimmend" ange­ ordneten Masken.

In Fig. 1 ist schematisch gezeigt, wie ein Metallstrei­ fen 10, insbesondere ein Band aus Halbleitermaterial, zwischen einem Paar von Galvanisierköpfen 12 hindurch­ geführt wird; 14 ist die Abwickelspule und 16 die Auf­ wickelspule des Streifens 10. Der Streifen 10 wird pe­ riodisch schrittweise durch einen Indexer oder eine An­ triebsvorrichtung 18 vorgeschoben, der bzw. die mit dem Streifen 10 durch eine mechanische Verbindung 20 ge­ kuppelt ist.

Eine Öffnungs- und Schließvorrichtung 22 bewirkt über eine mechanische Verbindung 24 das Öffnen und Schließen der Galvanisier- oder Beschichtungs­ köpfe 12, so daß der Streifen 10 während der Inter­ valle, in denen er sich nicht bewegt, festgeklemmt wird. Während dieser Intervalle, in denen der Strei­ fen 10 festgeklemmt ist, wird ein Elektrolyt über Durchgänge in dem Galvanisierkopf mit ausgewählten Stellen auf dem Streifen zur Berührung gebracht. Vorrichtungen dieser Art sind bereits bekannt.

In Fig. 2 ist die Galvanisiervorrichtung gemäß der Erfindung schematisch vereinfacht dargestellt. Die zum Galvanisieren dienende Elektrolytlösung wird durch eine oder mehrere Leitungen 26 einer Kammer 28 zugeführt. Eine bewegliche Maske 30 der Maskenvor­ richtung 130 ist in dem Kopf 12 verschiebbar ange­ ordnet. Die Maske 30 enthält einen kleinen Abstand­ halter 35, eine nachgiebige Maskierungsmaterialschicht 32 und Öffnungen 34, welche die mit der Galvanisier­ lösung aus der Kammer 28 in Berührung zu bringenden Oberflächenteile auf dem Streifen 10 begrenzen. Die Öffnungen 34 sind zunächst abgesetzt, bis sie durch den Streifen 10 in annähernde Ausrichtung mit den Durchgängen 36 in dem Kopf 12 gezogen werden.

Fig. 2 zeigt ein einfaches Gegenklemmstück 38 in Form einer Liste, auf dem sich eine nachgiebige Auf­ lage 40 befindet und die sich gegen den Streifen 10 bewegt, wenn dieser beschichtet werden soll, so daß die Oberfläche des Streifens 10 auf denjenigen Flä­ chenteilen, die nicht beschichtet werden sollen, abgedichtet wird. Das Klemmstück 38 kann auch durch eine andere bewegliche Maskiervorrichtung 130 und eine entsprechende andere Gruppe von Durchgängen zum Galvanisieren der anderen Flachseite des Streifens 10 ersetzt sein, wie nachstehend anhand von Fig. 4 erläutert wird.

An der Maske 30 ist eine Streifengreifvorrichtung mit Klaue od. dgl. 42 und einem dünneren, biegsamen Teil 44, der eine Schwenkung der Vorrichtung 42 er­ möglicht, angebracht. Die Vorrichtung 42 ist in Fig. 2 nach unten geschwenkt dargestellt. Zwischen der Vorrichtung 42 und dem Kopf 12 ist eine Feder 46 angeordnet, welche die Maske 30 normalerweise, bezogen auf den Kopf 12 gemäß der Darstellung von Fig. 2, nach rechts vorzuspannen sucht und die Vorrichtung 42 ist mittels einer Betätigungseinrich­ tung 150 auf und ab bewegbar, die im Falle dieses Ausführungsbeispiels aus aufblasbaren Druckkammern, einer Druckkammer 48 für die Aufwärtsbewegung und einer Druckkammer 49 für die Abwärtsbewegung besteht. Die aufblasbaren Kammern 48, 49 liegen gegen eine Querleiste 50 an, die an dem Kopf 12 befestigt ist. Ein Verbindungsstück 52 umgibt die Druckkammern 48 und 49 und dient zugleich zur Aufnahme eines Stiftes oder Zapfens 54 am Ende der Vorrichtung 42. Wird die Druckkammer 48 von einer schaltbaren Druckmittelquelle 56 her aufgeblasen, während die Kammer 49 entlastet ist, so bewegt sich das Ver­ bindungsstück 52 aufwärts und drückt die Vorrich­ tung 42 nach oben. Umgekehrt werden die Teile 52 und 42, wenn die Druckkammer 49 aufgeblasen und die Druckkammer 48 entlastet wird, nach unten in die in Fig. 2 dargestellte Lage bewegt. Die hier verwen­ deten Richtungsbezeichnungen Aufwärts und Abwärts be­ ziehen sich nur auf die Zeichnung. Tatsächlich kann der Galvanisierkopf in jeder beliebigen Richtung be­ wegt werden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform läuft der Streifen senkrecht auf einer Kante.

Ein kleiner Stift oder Zapfen 58 an der Vorrichtung 42 ist so angeordnet und ausgerichtet, daß er mit dem Streifen 10 zum Eingriff kommen kann, indem er in eines einer Reihe von Löchern 60 in dem Streifen eintritt. Der Arbeitsvorgang geht wie folgt vor sich: Wenn der Indexer 18 oder das Schrittschaltwerk den Streifen 10 vorschiebt, wird die Streifengreifvor­ richtung 42 während eines Teils der Vorschubbewegung nach unten gehalten. Wenn der Streifen genügend weit vorgeschoben ist, um zu gewährleisten, daß der Stift 58 in das richtige Loch eintritt, bewirkt der Schalter 56 aufgrund eines Signals aus einer Takt- oder Stellungsmeßeinrichtung üblicher Art in dem Indexer 18 das Aufblasen der Druckkammer 48 und das Entlüften der Druckkammer 49 und damit das An­ heben des Stiftes 58 gegen den Streifen 10 und eine federbelastete Rolle 62. Sobald sich der Streifen 10 dem Ende seiner Vorschubbewegung nähert, tritt der Stift 58 in die Öffnung 60 ein. Die Maske 30 bewegt sich dann mit dem Streifen entgegen der Wir­ kung der Feder 46, so daß die Löcher 34 in genauer Ausrichtung mit den gewünschten Stellen auf dem Streifen 10 gehalten werden. Somit ist die Maske 30 selbst, obwohl die Hauptmasse des Galvanisierkopfes 12 ortsfest verbleibt, zusammen mit dem Streifen frei schwimmend beweglich, so daß ihre genaue Ausrichtung mit diesem aufrechterhalten wird. Danach schließt sich der Galvanisierkopf 12 um den Streifen 10, und die Galvanisierung wird in an sich bekannter Weise ausgeführt. Wenn der Streifen 10 an dem Kopf 12 festgeklemmt ist, kann der Stift 58 zu jeder Zeit während des Galvanisierungsvorganges zurück­ gezogen werden. Es kann z. B. eine einfache Takt­ schaltung benutzt werden, um die schaltbare Druck­ mittelquelle 56 zu steuern, so daß die Druckkammer 49 aufgeblasen und die Druckkammer 48 entlüftet und damit der Stift 58 aus dem Loch 60 zurückgezo­ gen wird. Sobald der Galvanisierungsvorgang voll­ endet ist, bewirkt der Indexer oder das Schritt­ schaltwerk 18 eine weitere Vorschubbewegung des Streifens, um eine neue Gruppe von Galvanisierungs­ flächen in den Kopf 12 zu bringen, und es wird wiederum der Stift oder die Klaue 58 zum Eingriff mit einem Loch 60 an dem Streifen gebracht, um die Maske 30 in die richtige Lage zu schieben.

Für den Fall, daß der Streifen 10 zu weit bewegt wird oder der Stift 58 in dem Loch 60 verbleibt, ist eine kleine Rampe 64 am Ende des Kopfes 12 vor­ gesehen, welche die Maske 30 vor dem Stift 58 ab­ hebt, damit eine Beschädigung der Vorrichtung und des Streifens vermieden wird. Um die Relativ­ bewegung des Streifens 10 gegenüber dem Stift 58 zu erleichtern, ist ein federbelasteter Wälzkörper 62 auf der entgegengesetzten Seite des Streifens 10 vorgesehen. Eine mögliche Ausführungsform eines solchen Wälzkörpers ist mit mehr Einzelheiten in Fig. 3 dargestellt.

Fig. 3 zeigt einen Wälzkörper in Form einer Rolle 62 mit einer Umfangsnut 63 zur Aufnahme desjenigen Teils des Stiftes 58, der durch den Streifen 10 hin­ durchragt. Die Rolle 62 kann am Ende einer Achse 65 angeordnet sein, die an einem Arm 66 um einen Zapfen 67 schwenkbar gelagert ist. Eine Feder 69 wirkt auf die schwenkbare Achse 65 und drückt die Rolle 62 nach unten. Somit gewährleistet die Rolle 62, daß der Streifen 10 mit dem Stift 58 zum Eingriff kommt, wenn der Stift 58 durch die Vorrichtung 42 in die Bahn des Streifens 10 bewegt wird. Jedoch ist die Abwärtsbe­ wegung der Rolle 62 durch eine Stellschraube 68 be­ grenzt, so daß die Maske 30 niemals einer übermäßi­ gen Reibung ausgesetzt wird, wenn sie zwischen dem Streifen 10 und dem Galvanisierkopf gleitet.

Fig. 4 veranschaulicht eine Möglichkeit zur Aus­ richtung von Masken auf beiden Flachseiten des Strei­ fens 10 mit den zu galvanisierenden Oberflächenbe­ reichen. Die untere Maske 30 der Maskenvorrichtung 130 "schwimmt" zusammen mit dem Streifen 10, aufgrund der Wirkung einer Streifengreifvorrichtung, wie z. B. des Stiftes 58. Irgendwo an der Maske 30 ist ein Aus­ richtungsstift 33 so angebracht, daß er sich an dem Streifen 10 vorbei und durch ein Loch in der zweiten Maske 31 hindurch erstreckt. Die Maske 31 kann auf dem Stift 33 gegen die Maske 30 hin und von ihr weg gleiten, und daher können die Masken 30 und 31 den Streifen 10 festklemmen. Jedoch gewährleistet der Stift 33, daß die Maske 31 sich horizontal mit der Maske 30 bewegt und daher ebenfalls zu dem Streifen 10 einwandfrei ausgerichtet wird.

Claims (6)

1. Galvanisiervorrichtung zum Beschichten begrenzter Oberflächenteile eines Metallstreifens (10), mit einer Antriebsvorrichtung (18) für die intermittierende Be­ wegung des Metallstreifens (10), einem Galvanisierkopf (12) zur Aufnahme des durch ihn hindurchgeführten Me­ tallstreifens (10), der Durchgänge (36) zur Aufnahme und Leitung eines gegen den Metallstreifen (10) zu richtenden Elektrolyten aufweist, und einer Maskenvor­ richtung (130) zwischen dem Galvanisierkopf (12) und dem Metallstreifen (10) zum Begrenzen der von dem aus den Durchgängen (36) kommenden Elektrolyten zu berühren­ den Flächenteile des Metallstreifens (10), und mit einer Streifengreifvorrichtung (42), die an der Maskenvor­ richtung (130) angeordnet ist und mit Löchern (60) in dem Metallstreifen (10) zum Eingriff kommt, wobei die Maskenvorrichtung (130) relativ zu dem Galvanisierkopf (12) beweglich angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Streifengreifvorrichtung (42) bei Bewegung des Metallstreifens (10) so betätigbar ist, daß sie mit dem bewegten Metallstreifen (10) an Löchern (60) zum Eingriff kommt, und daß eine Betätigungseinrich­ tung (150) mit der Streifengreifvorrichtung (42) und der Antriebsvorrichtung (18) für die Bewegung des Metallstreifens (10) verbunden ist, die dazu dient, die Streifengreifvorrichtung (42) mit dem Metallstrei­ fen (10) dann in Eingriff zu bringen, wenn der Metall­ streifen (10) eine Bewegung vollendet, so daß die Maskenvorrichtung (130) zusammen mit dem Metallstrei­ fen (10) und in einer vorbestimmten Ausrichtung mit diesem bewegt wird.

2. Galvanisiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Streifengreifvorrichtung (42) einen Stift (58) aufweist, der an der Maskenvorrichtung (130) in einer solchen Lage beweglich angebracht ist, daß er in Löcher (60) mit dem Metallstreifen (10) eingreift.

3. Galvanisiervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Federvorrichtung (46) zwischen dem Galvani­ sierkopf (12) und der Maskenvorrichtung (130) angebracht ist, die dazu dient, die Maskenvorrichtung (130) in eine erste Lage zu drücken, aus der sie beim Erfassen durch die Streifengreifvorrichtung (42) in eine zweite Lage bewegt wird, die in Bezug auf den Metall­ streifen (10), wenn dieser eine Bewegung vollendet, so angeordnet ist, daß sich die Maskenvorrichtung (130) in einwandfreier Ausrichtung zu dem oder den zu beschichtenden Flächenteilen oder Stellen des Metallstreifens (10) befindet.

4. Galvanisiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen federnd gegen den Metall­ streifen (10) entgegengesetzt zu der Streifengreif­ vorrichtung (42) anliegenden Wälzkörper (62) zum Sichern der gegenseitigen Berührung von Metallstrei­ fen (10) und Streifengreifvorrichtung (42).

5. Galvanisiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsvorrichtung (150) aufblasbare Druck­ kammern (48, 49) zum Anstellen oder Rückstellen der Streifengreifvorrichtung (42) gegen den Metallstrei­ fen (10) oder von dem Metallstreifen (10) weg aufweist.

6. Galvanisiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Maskenvorrichtung (130) auf beiden Flachseiten des Metallstreifens (10) angeordnete Masken (30, 31) aufweist, von denen die eine (30) von der Streifen­ greifvorrichtung (42) berührt wird und die andere (31) so mit ihr über einen Ausrichtungsstift (33) verbunden ist, daß sie durch die Maske (30) bewegbar ist.