DE3429890A1 - Device for applying a copper layer onto an engraved cylinder - Google Patents
Device for applying a copper layer onto an engraved cylinderInfo
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Abstract
Description
Patentanwälte Dipl.-Ing- H. Weigkmann, Dipl.-Phys. Dr. K. FinckePatent attorneys Dipl.-Ing- H. Weigkmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke
Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber Dr.-Ing. H. Liska, Dipl.-Phys. Dr. J, PrechtelDipl.-Ing. F. A. Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber Dr.-Ing. H. Liska, Dipl.-Phys. Dr. J, Prechtel
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Vorrichtung zum Aufbringen einer Kupferschicht auf einen TiefdruckzylinderDevice for applying a copper layer to a gravure cylinder
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device according to the preamble of claim 1.
Es ist bekannt, im Tiefdruck als Elektrolyten einen Kupfersulfat- oder einen Kupferfluorborat-Elektrolyten zu verwenden. Es ist überdies bekannt, Anodenkörper in Form von Stangen oder in Form von Granulat in Körben zu verwenden.It is known to use a copper sulfate or electrolyte in gravure printing to use a copper fluoroborate electrolyte. It is also known, anode body in the form of rods or to be used in the form of granules in baskets.
Die bekannten Anodenkörper führen zu einem verhältnismäßig ungünstigen Strom-Spannungs-Verhältnis und zu einer ungleichmäßig starken Kupferschicht auf dem Tiefdruckzylinder. The known anode bodies lead to a relatively unfavorable current-voltage ratio and to a unevenly thick copper layer on the gravure cylinder.
Es ist bekannt, daß zum Aufbringen einer Kupferschicht vorgegebener Stärke ein bestimmter Ladungsdurchgang durch den Elektrolyten, . gemessen in Amperestunden, erforderlich ist. Die Stromdichte/ üblicherweise gemessen in Ampere pro dma f wird dabei durch die Spannung festgelegt. Bei Verwendung der bekannten Anodenkörper erhält man bei Anwendung einer Spannung von etwa 1o Volt eine Stromdichte von etwa 25 Ampere/dm2 .It is known that for applying a copper layer of predetermined thickness, a certain passage of charge through the electrolyte. measured in ampere-hours. The current density / usually measured in amperes per dm a f is determined by the voltage. When using the known anode bodies, a current density of about 25 amperes / dm 2 is obtained when a voltage of about 10 volts is applied.
Der Grund für die verhältnismäßig hohe notwendige Spannung liegt im wesentlichen im folgenden:The reason for the relatively high voltage required is essentially as follows:
a) Die Kontaktierung der bekannten Anodenkörper erfolgt unter dem Oberflächenspiegel des Elektrolyten über Anodenhalter aus Blei oder Titan für die stangenförmigen Anodenkörper bzw. über Körbe aus Titan oder Kunststoff mit zusätzlicher Bleikontaktfahne für die granulatförmigen Anodenkörper. Blei und Titan sind zwar - wie erforderlich - im Elektrolyten beständig/ bilden jedoch im Elektrolyten Oberflächenschichten mit einem erheblichen elektrischen Widerstand, die einen großen Spannungsabfall zur Folge haben.a) The known anode bodies are contacted below the surface level of the electrolyte Anode holder made of lead or titanium for the rod-shaped anode body or over baskets made of titanium or Plastic with additional lead contact lug for the granular anode bodies. Lead and titanium are Although - as required - stable in the electrolyte / but form surface layers in the electrolyte with a significant electrical resistance, which results in a large voltage drop.
b) Stangenförmige Anodenkörper und granulatförmige Anodenkörper in Körben können in ihrer Form dem Umfang eines Tiefdruckzylinders nicht optimal angepaßt werden. Der Abstand zwischen ihnen und der Oberfläche des Tiefdruck Zylinders ist unterschiedlich und dementsprechend der elektrische Widerstand zwischen ihnen·und dem Tiefdruckzylinder ortsabhängig. Hieraus ergibt sich eine ungleichmäßige Schichtstärke der Kupferschicht/ bei den praktischen Ausführungsformen insbesondere zu den Enden des Tiefdruckzylinders hin.b) Rod-shaped anode bodies and granular anode bodies In baskets, their shape cannot be optimally adapted to the size of a rotogravure cylinder. Of the Distance between them and the surface of the gravure Cylinder is different and accordingly the electrical resistance between them and the gravure cylinder location-dependent. This results in an uneven layer thickness of the copper layer / at the practical embodiments in particular towards the ends of the gravure cylinder.
c) Eine gute Durchspülung der stangenförmigen Anodenkörper und der granulatförmigen Anodenkörper mit dem Elektrolyten ist praktisch nicht zu erreichen. Dies führt zur Ausbildung von passiven Zonen an stangenförmigen Anodenkörpern und zur zusätzlichen Schlammbildung bei granulatförmigen Anodenkörpern. Beides hat eine erhebliche Erhöhung des elektrischen Widerstands zur Folge.c) Thorough flushing of the rod-shaped anode bodies and the granular anode body with the electrolyte is practically impossible to achieve. This leads to the formation of passive zones on rod-shaped Anode bodies and for additional sludge formation in the case of granular anode bodies. One has both Significant increase in electrical resistance result.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 anzugeben/ die bei Aufwendung verhältnismäßig niedriger Spannungenein Aufbringen einer gleichmäßigen Kupferschicht auf einen Tiefdruckzylinder gestattet.The object of the invention is to specify a device according to the preamble of claim 1 / the at Use of relatively low voltages in an application a uniform copper layer on a gravure cylinder.
Die Lösung dieser Aufgabe ist im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegeben.The solution to this problem is given in the characterizing part of claim 1.
Der plattenförmige Anodenkörper läßt sich ohne Schwierigkeit der Form des Tiefdruckzylinders anpassen. Die Durchbrechungen in ihm sorgen für eine gute Durchspülung. Die Durchspülung wird durch Turbulenzbildung verbessert, wenn nach Anspruch 2, insbesondere nach Anspruch 3, vorgegangen wird.The plate-shaped anode body can be moved without difficulty adapt to the shape of the gravure cylinder. The openings in it ensure good flushing. The flushing is improved by the formation of turbulence if according to claim 2, in particular according to Claim 3, proceeding.
Die Erfahrung hat erwiesen, daß man bei Anwendung der Erfindung unter sonst gleichen Bedingungen mit einemExperience has shown that when applying the invention, all other conditions being the same, with a
Drittel bis zur Hälfte der sonst notwendigen Spannung auskommt, d.Third to half of the voltage otherwise required, d.
h. in diesem MaB Strom spart, mit der Folge, daß erheblich Kühlenergie, insbesondere Kühlwasser, eingespart wird.H. saves electricity to this extent, with the result that cooling energy, in particular cooling water, is saved considerably.
Eine besonders gleichmäßige Kupferschicht erhält man nach Anspruch 4.A particularly uniform copper layer is obtained according to claim 4.
Um elektrische übergangswiderstände zu vermeiden, ist bevorzugt eine Ausbildung nach Anspruch 5 vorgesehen.To avoid electrical contact resistance, is preferably an embodiment according to claim 5 is provided.
Eine besonders wirksame und wirtschaftliche Kontaktierung ist in Anspruch 6 angeführt, wobei eine Reinigung der Kupferschiene beim Austausch des Anodenkörpers entfallen kann oder wenigstens vereinfacht wird, wenn nach Anspruch 7, insbesondere nach Anspruch 8,bevorzugt nach Anspruch 9, vorgegangen wird.A particularly effective and economical contact is given in claim 6, whereby a cleaning the copper bar can be omitted or at least simplified when replacing the anode body, if according to claim 7, in particular according to claim 8, preferred according to claim 9, the procedure is followed.
Bevorzugt man eine groBe Eintauchtiefe des Tiefdruckzylinders in das Galvanisierbad, hat sich besonders eine Ausbildung der Erfindung gemäß Anspruch 1o bewährt.A large immersion depth of the gravure cylinder is preferred in the electroplating bath, an embodiment of the invention according to claim 1o has proven particularly useful.
Die Erfindung wird im folgenden an zwei Ausführungsbeispielen unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben.
25The invention is described below using two exemplary embodiments with reference to the accompanying drawings.
25th
Fig. 1 zeigt im Querschnitt durch einen Tiefdruckzylinder ein erstes Ausführungsbeispiel,Fig. 1 shows a first embodiment in cross section through a gravure cylinder,
Fig. 2 zeigt entsprechend Fig. 1 ein zweites Ausführungsbeispiel. FIG. 2 shows, corresponding to FIG. 1, a second exemplary embodiment.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist ein in Drehung zu versetzender Tiefdruckzylinder 2 mit einem Teil seiner unteren Hälfte in ein Galvanisierbad 4 eingetaucht. In dem Galvanisierbad 4 ist der Tiefdruckzylinder 2 in Abstand konzentrisch von einem Anodenkör-.. per 6 in Form einer Streckmetallplatte umschlossen,In the embodiment according to FIG. 1, a rotogravure cylinder 2 to be rotated is provided with a Part of its lower half is immersed in an electroplating bath 4. The gravure cylinder is in the electroplating bath 4 2 at a distance concentrically from an anode body .. enclosed by 6 in the form of an expanded metal plate,
deren Ränder über den Oberflächenspiegel 8 des Galvanisierbades 4 hinausragen und dort mit Kupferschienen 1ο, 12 kontaktiert sind. Die Kupferschienen 1o, sind durch Federn 14, 16 an den beiden Rändern der Platte 6 festgeklemmt.the edges of which protrude beyond the surface level 8 of the electroplating bath 4 and there with copper bars 1ο, 12 are contacted. The copper bars 1o are by springs 14, 16 on the two edges of the Plate 6 clamped.
Bei der Ausfuhrungsform nach Fig. 2 ist ein Tiefdruckzylinder 2o fast zur Gänze in ein Galvanisierbad eingetaucht und beidseitig in Abstand konzentrisch von Streckmetallplatten 24, 26 umschlossen, die kurz vor der untersten Mantellinie des Tiefdruckzylinders enden. Kupferschienen 28, 3o sind an den über den öberflächenspiegel 32 hinausragenden Rändern der Platte 24, 2 6 so festgeklemmt, wie dies in Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben wurde.In the embodiment according to FIG. 2, there is a gravure cylinder 2o almost completely immersed in an electroplating bath and concentric on both sides at a distance from Expanded metal plates 24, 26 enclosed just before the lowermost surface line of the gravure cylinder end up. Copper bars 28, 3o are on the above surface level 32 protruding edges of the plate 24, 2 6 so clamped as in connection with Fig. 1 has been described.
Claims (9)
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DE19843429890 DE3429890A1 (en) | 1984-08-14 | 1984-08-14 | Device for applying a copper layer onto an engraved cylinder |
Publications (1)
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