DE3901807C2 - - Google Patents
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- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum elektrolyti
schen Abscheiden von Metallen auf die die Kathode
bildenden Bänder, vorzugsweise Stahlbänder, bei dem der
zu beschichtende Bandabschnitt in einem Spalt zwischen
zwei parallel zueinander angeordneten nichtlöslichen
Anoden in einem Elektrolyten geführt ist, wobei eine
Anode quer zur Bandlaufrichtung in mehrere gegeneinander
elektrisch isolierte Abschnitte aufgeteilt ist, die je
weils gesteuert unterschiedlich elektrisch beaufschlagbar
sind.
Bekannt ist ein solches Verfahren aus Patents Abstracts
of Japan, C-579, March 23, 1989, Vol.13/No.119
( JP 63-2 93 200 A). Bei diesem bekannten Verfahren sollen
mit den quer zur Bandlaufrichtung in mehrere gegenein
ander elektrisch isolierte Abschnitte aufgeteilten Anoden
und der unterschiedlichen elektrischen Beaufschlagung
der einzelnen Abschnitte Vergleichmäßigungen der aufzu
tragenden Schichten erreicht werden. Durch die ent
sprechende Steuerung der jeweils angelegten Potentiale
an den Anodenabschnitten soll offensichtlich erreicht
werden, daß die galvanische Schicht keine Schwankungen
in der Dicke zeigt.
Sowohl aus der DE-OS 30 17 079 als auch aus der JP-OS
1-17 890 sind in Längsrichtung des Bandes geteilte Anoden
in Anlagen zur ein- oder beidseitigen Beschichtung von
Bändern bekannt. Zur einseitigen Beschichtung werden da
bei die Anoden auf der der nicht zu beschichtenden Band
seite gegenüberliegenden Seite entfernt oder stromlos
geschaltet. Dabei ist jedoch festzustellen, daß häufig
doch noch eine teilweise Beschichtung auf der nicht zu
beschichtenden Bandseite erfolgt. Ähnliche Mängel weisen
auch entsprechende Anlagen gemäß der JP-OS 63-2 59 098
auf, mit denen auch eine einseitige Beschichtung von
Bändern erfolgen soll.
Bei Anlagen dieser bekannten Art hat sich auch gezeigt,
daß nicht nur auf der nicht zu beschichtenden Seite des
Bandes sich Niederschläge bilden, sondern auch im unteren
Anodenbereich. In diesem unteren Bereich werden je nach
Anodenmaterial, beispielsweise im Falle von mit Iridium
dioxid beschichteten Anoden, die Oberflächen passiviert und
dadurch unbrauchbar. Die Erklärung muß offensichtlich
darin gesehen werden, daß sich ein Spannungsabfall vom
Einlauf bis zum Auslauf im jeweiligen zu beschichtenden
Bandabschnitt einstellt, sodaß sich Potentialunterschiede
zwischen der an sich stromlosen Anode und den gegenüber
liegenden Bandabschnitten ergeben, die offensichtlich
ausreichend sind, um Abscheidungsvorgäng in Richtung
Anode und/oder Band auszulösen.
Es ist daher auch bereits vorgeschlagen worden, die strom
lose Anode durch Zwischenschaltung einer Isolierung, bei
spielsweise einer dünnen Kunststoffplatte, gegenüber dem
Bandabschnitt zu isolieren. Solche Isolierplatten lassen
sich jedoch häufig im sehr schmalen Spalt zwischen Band
und Anode nicht unterbringen. Außerdem erfordert auch eine
solche Maßnahme erhebliche Rüstzeiten bei der Umstellung
vom beidseitigen Beschichtungsbetrieb auf den einseitigen
Beschichtungsbetrieb und umgekehrt.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, in einer mit dem
Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 betriebenen
Anlage, die nicht zu beschichtende Bandseite bzw. eine
vorhandene nicht an der Beschichtung teilnehmende Anode
vom Metallniederschlag freizuhalten.
Gelöst wird die Erfindungsaufgabe mit einem Verfahren mit
den Merkmalen des Anspruchs 1.
Bei diesem erfindungsgemäßen Verfahren zur einseitigen
Beschichtung von Bändern wird in bekannter Weise die
Anode stromlos geschaltet. Da die Anode quer zur Lauf
richtung des zu beschichtenden Bandes in mehrere relativ
kleine Abschnitte aufgeteilt ist, können sich in diesen
gegenüber der Gesamtlänge der Anode kleinen Abschnitten
gegenüber dem zu beschichtenden Band nur geringe Spannungs
potentiale aufbauen, welche Abscheidungsvorgänge von der
Anode oder Abscheidungsvorgänge aus dem Elektrolyten nicht
oder nur in gerigem Maße auszulösen vermögen. Die ent
sprechende Aufteilung der Anode und deren erfindungs
gemäß vorgeschlagene unterschiedliche elektrische Beauf
schlagung ermöglicht Steuerungsmöglichkeiten, die sowohl
die nicht zu beschichtende Bandseite als auch untere
Anodenabschnitte vom nicht erwünschten Metallniederschlag
freihalten.
Bei bestimmten Anoden, wie beispielsweise mit Iridium
dioxid beschichteten nichtlöslichen Anoden, kann es sinnvoll
sein, die einzelnen Abschnitte der im Prinzip spannungs
freien, also "nicht arbeitenden" Anodenabschnitte eben
falls anodisch mit geringeren als der zur Auslösung einer
Abscheidung erforderlichen Spannung zu beaufschlagen,
um die Passivierung der Anode und gleichzeitig eine Be
schichtung der nicht zu beschichtenden Bandseite zu vermei
den. In den einzelnen Anodenabschnitten kann eine angepaßte
Anodenbeaufschlagung gesteuert werden.
Es ist ebenfalls mit den erfindungsgemäßen Verfahren
möglich, beispielsweise wenn eine Anodenoberfläche aus
Blei besteht, beim einseitigen Beschichtungsbetrieb auf
der nicht zu beschichtenden Seite entstandenen Nieder
schläge am Ende des durchlaufenden Bandabschnittes wieder
durch Abscheidung in umgekehrter Richtung abzubauen, in
dem im Bereich des Auslaufes die Anodenabschnitte derart
erlektrisch, d. h. negativ gegenüber dem gegenüberliegenden
Bandabschnitt, beaufschlagt werden, daß der Abbau des nicht
gewünschten Niederschlages auf der nicht zu beschichtenden
Seite des Bandes erfolgt, ohne daß es zu einem entschei
denden Niederschlag auf dem entsprechenden Anodenabschnitt
kommt.
Anhand einer prinzipiell dargestellten galvanischen
Zelle wird die Erfindung im folgenden näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine
solche Zelle
und
Fig. 2 eine zu dem in Fig. 1 senkrechte
Ansicht auf eine in Querrichtung
mehrfach geteilte Anode in der
Zelle.
Das Gehäuse einer solchen Zelle ist mit der Ziffer 1
bezeichnet. Im Elektrolytbad befinden sich in etwa paral
leler Anordnung zueinander die beiden Anoden 3 und 4,
durch deren zwischen sich gebildeten Spalt das zu be
schichtende Band 8 hindurchläuft. Es läuft bei dieser
Vertikalanordnung von einer oberen, ggfs. die Stromrolle
bildenden Umlenkrolle 5, zu einer unteren sich im Elektro
lytbad 2 befindenden Rolle 6.
Während die nichtlösliche Anode 3 als über ihre Länge
homogen anzusehen ist, ist die andere nichtlösliche
Anode 4 parallel zur Bandlaufrichtung mehrfach parallel
geteilt. Diese vorzugsweise gleichgroßen Anodenabschnitte
tragen die Ziffer 41, 42, 43 und 44. Diese Abschnitte sind
gegeneinander isoliert, beispielsweise durch die mit der
Ziffer 7 bezeichneten Kunststoffabschnitte.
Jeder Anodenabschnitt ist durch die getrennten Anschlüsse
410, 420, 430 und 440 elektrisch beaufschlagbar.
Die entsprechenden Steuerungsverfahren erfolgen vorzugs
weise geregelt und überwacht, wobei an den Anodenab
schnitten unterschiedliche Spannungen bzw. Potentiale
angelegt werden. Durch die vorher beschriebenen Verfahren
werden die Niederschläge auf der nicht zu beschichtenden
Seite des Bandes 8 verhindert bzw. abgebaut.
Claims (3)
1. Verfahren zum elektrolytischen Abscheiden von Metallen auf
die die Kathode bildenden Bänder, vorzugsweise Stahlbänder,
bei dem der zu beschichtende Bandabschnitt in einem Spalt
zwischen zwei parallel zueinander angeordneten nichtlös
lichen Anoden in einem Elektrolyten geführt wird, wobei eine
Anode quer zur Bandlaufrichtung in mehrere gegeneinander
elektrisch isolierte Abschnitte aufgeteilt ist, die jeweils
gesteuert unterschiedlich elektrisch beaufschlagbar sind,
dadurch gekennzeichnet, daß zum einseitigen Ab
scheiden des Metalles auf das Band (8) die Anodenabschnitte
(41, 42, 43, 44) der der nicht zu beschichtenden Bandseite
gegenüberliegenden geteilten Anode (4) wahlweise potential
frei oder mit gleichen oder unterschiedlichen, positiven
oder negativen Potentialen zu dem dem jeweiligen Anodenab
schnitt gegenüberliegenden Bandabschnitt beaufschlagt
werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß bei potentialfrei gehaltenen Einlaufabschnitten
(41, 42, 43) der geteilten Anode (4) der oder die im Aus
laufbereich liegenden Abschnitte (44) mit einem negativen
Spannungspotential zu dem dem jeweiligen Anodenabschnitt
gegenüberliegenden Bandabschnitt beaufschlagt werden,
derart, daß eine Abtragung der erfolgten Beschichtung von
der nicht zu beschichtenden Bandseite erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß im Verhältnis zu dem jeweils gegenüberliegenden
Bandabschnitt geringe positive Potentiale an den einzelnen
Abschnitten der geteilten nichtlöslichen Anode angelegt
werden, um eine Passivierung zu verhindern.
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