DE3934681A1 - Verfahren und vorrichtung zur bildung einer oxydschicht auf einem traegermetall - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur bildung einer oxydschicht auf einem traegermetall

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Description

Die Erfindung betrifft gemäß einem ersten Erfindungsge­ danken ein Verfahren zur Bildung einer Oxydschicht auf einem vorzugsweise bandförmigen Trägermetall mit vorzugs­ weise aufgerauhter Oberfläche insbesondere zur Herstellung von Druckplatten, vorzugsweise Offset-Druckplatten, bei dem das Trägermetall mit seinen Oberflächen parallel zu den einander zugewandten Flächen von als Anode und Ka­ thode fungierenden, mit den Polen einer Gleichstromquelle verbundenen, in einem Elektrolytbad einander gegenüberlie­ genden Elektroden ausgerichtet und mit quer zur Flächen­ normalen verlaufender Bewegungsrichtung jeweils zwischen einer Anode und Kathode hindurchbewegt und der Wirkung von es flächennormal durchströmendem Gleichstrom ausge­ setzt wird, und geht gemäß einem weiteren Erfindungsge­ danken auf eine bevorzugte Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Aus der EP-A 01 32 549 sind ein Verfahren und eine Vor­ richtung obenerwähnter Art bekannt. Hierbei ist ein Paar einen waagerechten Spalt zwischen sich begrenzen­ der Elektroden vorgesehen, zwischen denen ein Aluminium­ band mit einem praktisch waagerecht verlaufenden Ab­ schnitt hindurchgeführt wird. Nachteilig hierbei ist, daß das bekanntlich auf beiden Seiten des zwischen Ano­ de und Kathode hindurchgeführten Bands entstehende Was­ serstoffgas nicht ungehindert abziehen kann. Dem von der Bandoberseite abziehenden Gas ist die obere Elektrode im Wege. Dem an der Bandunterseite entstehenden Gas ist das Band selbst im Wege. Es besteht daher die Gefahr, daß sich zumindest im Bereich der Bandunterseite größere Gasblasen bilden, die zu einer gewissen Isolierung füh­ ren. Die Folge davon sind Ungleichmäßigkeiten der her­ zustellenden Oxydschicht. Außerdem ergibt sich hier eine vergleichsweise schlechte thermische Umwälzung des Elek­ trolyts, was zu einer vergleichsweise schlechten Kühlung des Metallbands führt. Die Folge davon ist, daß die zu­ lässige Stromdichte sehr begrenzt ist. Eine hohe Strom­ dichte wäre jedoch zur Erzielung eines dichten Oxydge­ füges sehr erwünscht.
Der Vorteil der bekannten Anordnung besteht zwar darin, daß für die Stromleitung von der einen zur anderen Seite des Metallbands nicht nur der sehr kleine Bandquerschnitt zur Verfügung steht, sondern praktisch die gesamte Fläche, die in den Spalt zwischen den Elektroden eintaucht, so daß die Stromdichte innerhalb des Bands der Stromdichte an der Oberfläche entspricht. Bei der bekannten Anord­ nung ergibt sich jedoch infolge der horizontalen Lage der Elektroden lediglich ein Durchlaufspalt für das Me­ tallband. Die Spaltlänge ist dementsprechend nur ein­ fach nutzbar. Es ergibt sich daher eine vergleichsweise große Baulänge, wenn nicht eine vergleichsweise hohe Stromdichte in Kauf genommen wird. Dies wiederum ver­ stärkt jedoch die Gefahr einer Überhitzung des Metall­ bands. Es muß daher für eine aufwendige Kühlung gesorgt werden. Hinzu kommt, daß sich infolge der lediglich ein­ fachen Nutzung der Baulänge doch noch ein merkbarer, durch das Metallband gebildeter Widerstand ergibt, der durch ein entsprechendes Spannungsgefälle überwunden werden muß, was sich ungünstig auf den Energiebedarf auswirkt.
Hiervon ausgehend ist es daher die Aufgabe der vorlie­ genden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung ein­ gangs erwähnter Art so zu verbessern, daß die Vorteile des gattungsgemäßen Standes der Technik beibehalten und seine Nachteile vermieden werden.
Die verfahrensmäßige Lösung dieser Aufgabe gelingt in überraschend einfacher Weise dadurch, daß das Träger­ metall im Elektrolytbad in Form einer Schleife mit ab­ und aufsteigendem Ast geführt und im Bereich jedes Asts zwischen einer Anode und Kathode hindurchbewegt wird.
Ausgehend von einer Vorrichtung mit wenigstens einer Gleichstromquelle, deren Pole mit in einem mit elek­ trolytischer Flüssigkeit beaufschlagbaren, nach oben offenen Behälter angeordneten Elektroden verbunden sind, welche die Transportebene eines mit einer Oxydschicht zu versehenden Trägermetalls flankierend angeordnet sind, gelingt die vorrichtungsmäßige Lösung dadurch, daß zumindest eine U-förmige Transportschleife mit ab­ steigendem und aufsteigendem Ast definierende Führungs­ organe für das Trägermetall vorgesehen sind und daß im Bereich jedes Asts bezüglich der Transportebene des Trägermetalls einander gegenüberliegende, hierzu paral­ lele, als Anode bzw. Kathode geschaltete Elektroden vor­ gesehen sind.
Hierbei ist infolge der sich ergebenden lotrechten Elek­ trodenanordnung sichergestellt, daß das auf beiden Sei­ ten des Trägermetalls entstehende Gas durch natürlichen Auftrieb nach oben abziehen kann, so daß eine Isolierung durch Gasblasen unterbleibt und dementsprechend eine gleichmäßige Oxydschicht erwartet werden kann. Gleich­ zeitig ergibt sich aufgrund des natürlichen Wärmeauf­ triebs eine selbsttätige, thermische Umwälzung des Elek­ trolyts, was zu einer verstärkten Kühlung des Trägerme­ talls führt, so daß dieses auch bei vergleichsweise ho­ her Stromdichte nicht unzulässig erwärmt wird. Infolge der zulässigen, hohen Stromdichte ist daher in vorteil­ hafter Weise ein sehr dichtes Oxydgefüge gewährleistet, was eine lange Lebensdauer der herzustellenden Druckplat­ ten sicherstellt. Ein weiterer, ganz besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Maßnahmen ist aber darin zu sehen, daß das Trägermetall sowohl im Bereich des absteigenden Asts als auch im Bereich des aufsteigenden Asts der U-förmigen Transportschleife der Wirkung von es durchströ­ mendem Gleichstrom ausgesetzt werden kann. Gegenüber An­ ordnungen mit lediglich einem Durchlaufspalt ergibt sich daher in vorteilhafter Weise praktisch eine Verdoppelung der zur Verfügung stehenden Leiterfläche und damit eine entsprechende Halbierung des Gesamtwiderstands, so daß kein nennenswertes Spannungsgefälle mehr benötigt wird. Die Folge davon ist ein sehr sparsamer Energieverbrauch auch bei hoher Stromstärke. Gleichzeitig ergibt sich auf­ grund der stehenden Elektrodenanordnung auch eine sehr kompakte Bauweise. Die gestellte Aufgabe wird daher mit einfachen und kostengünstigen Mitteln gelöst.
Aus der US-A 42 14 961 ist es zwar bekannt, ein bandför­ miges Trägermetall in Form U-förmiger Schleifen durch nebeneinander angeordnete Zellen einer Oxidierstation hindurchzuführen. Bei dieser bekannten Anordnung muß je­ doch der gesamte Strom durch den Querschnitt des Bands von einer Zelle zur nächsten fließen. Es ergeben sich daher ein um mehrere Zehnerpotenzen geringere Leiter­ fläche und damit ein um mehrere Zehnerpotenzen höherer Widerstand. Die Folge davon ist, daß bereits bei einer sehr kleinen Stromdichte eine hohe Erwärmung des Träger­ metalls zu erwarten ist. Die erzielbare Oxydqualität ist daher auch bei langen Produktionszeiten vergleichsweise schlecht.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Fortbil­ dungen der übergeordneten Maßnahmen sind in den Unter­ ansprüchen angegeben. So kann es zweckmäßig sein, im Be­ reich beider Äste gegenläufige Stromrichtungen anzuwen­ den. Hierdurch wird sichergestellt, daß im Bereich bei­ der Äste der das Trägermetall durchströmende Strom an der gleichen Seite des Trägermetalls aus diesem austritt, so daß nur diese eine Seite mit einer Oxydschicht über­ zogen wird.
Eine weitere zweckmäßige Maßnahme kann darin bestehen, daß der zwischen den Polen der Gleichstromquelle fließen­ de Strom auf die beiden Äste vorzugsweise gleichmäßig aufgeteilt wird. Hierbei wird dementsprechend nur eine Stromquelle benötigt, was den erforderlichen Aufwand reduziert.
In vorteilhafter Ausgestaltung der übergeordneten Vor­ richtung kann zumindest ein Satz von lediglich drei lot­ recht angeordneten Elektroden vorgesehen sein, von denen die beiden äußeren Elektroden mit dem einen Pol und die mittlere Elektrode mit dem anderen Pol der Gleichstrom­ quelle verbunden sind und zwischen denen das Trägermetall mittels der eine U-förmige Transportschleife definieren­ den Führungsorgane im Bereich des absteigenden und auf­ steigenden Asts der Transportschleife hindurchführbar sind. Diese Maßnahmen ergeben eine besonders einfache und kom­ pakte Bauweise mit automatischer Stromteilung.
Zweckmäßig können die mittlere Elektrode als Kathode und die beiden äußeren Elektroden als Anoden geschal­ tet sein. Hierdurch ergibt sich im Bereich beider Äste ein Stromfluß von außen nach innen.
Eine weitere, besonders vorteilhafte Maßnahme kann dar­ in bestehen, daß jeder einer Kathodenfläche zugewandten Anodenfläche eine ihr und der Transportebene des Träger­ metalls angeordnete Blende zugeordnet ist, die mit wenig­ stens einer Fensterausnehmung versehen ist, deren lichte Weite kleiner als die Breite des Trägermetalls, vorzugs­ weise kleiner als die kleinste Arbeitsbreite, ist. Hier­ durch werden auf einfache Weise Kurzschlüsse im Bereich der seitlichen Ränder des Trägermetalls und damit Strom­ konzentrationen im Bereich dieser Ränder vermieden, was sich ebenfalls vorteilhaft auf die Erzielung eines gleich­ mäßigen, qualitativ hochstehenden Oxydgefüges auswirkt.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Fortbildungen der übergeordneten Maßnahmen sind in den restlichen Unteransprüchen angegeben.
Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.
Hierbei zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Vor­ richtung zur Behandlung eines zur Her­ stellung von Offset-Druckplatten Verwen­ dung findenden Aluminiumbandes und
Fig. 2 einen blendenparallelen Vertikalschnitt durch die Oxidierstation der Vorrichtung gemäß Fig. 1.
Bei der Herstellung von Offset-Druckplatten oder derglei­ chen geht man in der Regel von einem bandförmigen Träger­ metall, etwa aus Al 1050 oder Al 3003, aus, dessen Ober­ fläche zunächst aufgerauht, dann mit einer Oxydschicht überzogen und anschließend mit einem sogenannten Interlayer behandelt wird. Auf ein derartiges Basismaterial wird dann eine fotoempfindliche Schicht aufgebracht, was vor oder nach der Aufteilung des Bands in Platten erfolgen kann.
Die der Fig. 1 zugrundeliegende Vorrichtung enthält eine als Ganzes mit 1 bezeichnete Oxidierstation, der eine hier als Bürstenwalze angedeutete Aufrauhstation 2 vorgeordnet und eine in Form einer Auftragwalze an­ gedeutete Interlayer-Auftragstation 3 nachgeordnet sind. Der Aufrauhstation 2 kann eine Entfettungseinrichtung vorgeordnet sein. Zwischen Aufrauhstation 2 und Oxidier­ station 1 sowie zwischen Oxidierstation 1 und Auftrag­ station 3 ist jeweils eine Spüleinrichtung 4 angeord­ net, die mit mit Spülwasser beaufschlagbaren Sprühdüsen 5 bestückt sein kann. Der Auftragstation 3 ist hier eine Trocknungseinrichtung 6 nachgeordnet. Das die hinterein­ ander angeordneten Stationen durchlaufende Aluminiumband 7 wird hier nach Verlassen der Trocknungseinrichtung 6 auf eine Rolle 8 aufgewickelt. Zum Führen des Bands 7 sind Umlenkwollen vorgesehen, von denen einige angetrie­ en sein können. In der Regel genügt jedoch der von der Rolle 8 auf das Band 7 ausgeübte Zug zur Bewegung des Bands 7.
Die Oxidierstation 1 enthält einen nach oben offenen Be­ hälter 9, der mit einer elektrolytischen Flüssigkeit in Form einer Lösung von Säure, hier Schwefelsäure, in Was­ ser gefüllt ist. Der Behälter 9 wird hier im Durchlauf­ betrieb mit der elektrolytischen Flüssigkeit beaufschlagt. Hierzu ist ein Trank 10 vorgesehen, der über eine einen Vor- und Rücklaufast enthaltende Ringleitung 11 mit dem Behälter 9 verbunden ist. Im Vorlaufast der Ringleitung 11 ist eine Pumpe 12 angeordnet. Außerdem führt der Vor­ laufast über eine Konditioniereinrichtung, hier in Form einer Kühlschlange 13. Hierdurch ist sichergestellt, daß im Behälter 9 eine gewünschte Elektrolyttemperatur einge­ halten werden kann. Im dargestellten Ausführungsbeispiel soll die Elektrolyttemperatur 28°C betragen. Die Elektro­ lyttemperatur wird innerhalb eines Bereichs zwischen 20°C bis 50°C gewählt, wobei davon auszugehen ist, daß der Energiebedarf mit steigender Temperatur abnimmt, daß andererseits aber die Porosität der gewünschten Oxyd­ schicht mit steigender Temperatur zunimmt. Die vorge­ schlagene Elektrolyttemperatur von 28°C stellt hier einen günstigen Kompromiß dar.
Der nach oben offene Behälter 9, der eine im Vergleich zu seiner lichten Weite große Tiefe aufweist, ist mit drei vom Elektrolyten überfluteten Elektroden 14, 15, 16 bestückt, die stehend, d. h. parallel zu den lotrechten Behälterwandungen, angeordnet sind. Die Elektroden 14, 15, 16 bestehen aus flachen Graphitblöcken, die mit ihrer größeren Oberfläche deckend hintereinander, aber mit gegenseitigem Abstand, angeordnet sind, so daß sich zwi­ schen den beiden äußeren Elektroden 14, 16 und der mitt­ leren Elektrode 15 zwei parallele Durchlaufspalte 17, 18 ergeben. Der bei 19 angedeutete Flüssigkeitsspiegel im Behälter 9 liegt oberhalb der oberen Enden der Elektro­ den 14, 15, 16, so daß diese vollständig überflutet sind.
Das Band 7 durchläuft in zu den einander zugewandten Elek­ trodenflächen paralleler Ausrichtung nacheinander die beiden Durchlaufspalte 17, 18. Hierzu wird das Band 7 in Form einer U-förmigen Schleife mit einem dem einen Durchlaufspalt 17 zugeordneten, absteigenden Ast 20 und einem dem anderen Durchlaufspalt 18 zugeordneten, auf­ steigenden Ast 21 durch den Behälter 9 hindurchgeführt. Zur Führung des Bands 7 im Bereich der Oxidierstation 1 sind dementsprechend eine die mittlere Elektrode 15 un­ tergreifende, auf einem Bogen von 180° umschlungene Um­ lenkwalze 22 und zwei die beiden äußeren Elektroden 14 und 16 übergreifende Umlenkwalzen 23 vorgesehen, die hier auf einem Winkel von 90° umschlungen sind, so daß sich ein etwa waagerechter Zu- und Ablauf des Bands er­ gibt. Der Abstand der beiden oberen Umlenkwalzen 23 ent­ spricht praktisch dem Durchmesser der unteren Umlenk­ walze 22. Dieser entspricht der Dicke der mittleren Elektrode 15 zuzüglich des gegenseitigen Elektrodenab­ stands, so daß das Band 7 im Bereich der Durchlaufspal­ te 17, 18 etwa mittig zwischen den einander zugewandten Elektrodenflächen geführt wird.
Den Elektroden 14, 15, 16, die im Bereich jedes von ih­ nen begrenzten Durchlaufspalts 17, 18 in Form von Anode und Kathode zusammenwirken sollen, ist eine einen Minus­ pol 24 und einen Pluspol 25 umfassende Gleichstrom­ quelle 26 zugeordnet. Die mittlere Elektrode 15 ist mit dem Minuspol 24 verbunden und dementsprechend als Ka­ thode geschaltet. Die beiden äußeren Elektroden 14 und 16 sind parallelgeschaltet und gemeinsam mit dem Plus­ pol 25 angeschlossen. Die beiden äußeren Elektroden 14 und 16 fungieren hier daher als Anoden.
Im Betrieb fließt zwischen dem Pluspol 25 und dem Minus­ pol 24 ein Strom. Dementsprechend fließt auch zwischen den als Anoden fungierenden äußeren Elektroden 14, 16 und der beiderseits als Kathode fungierenden, mittleren Elektrode 15 ebenfalls ein Strom, wie in Fig. 1 durch Pfeile 27 angedeutet ist. Dieser Strom wird durch das jeweils zwischen Anode und Kathode hindurchgeführte Band 7 von der Anodenseite zur Kathodenseite geleitet, wobei als leitender Querschnitt nicht nur der kleine Bandquer­ schnitt, sondern praktisch die gesamte, in beiden Durch­ laufspalten 17, 18 vorhandene Bandfläche zur Verfügung steht, die praktisch der doppelten Fläche einer Elektro­ de entspricht. Es ergibt sich daher ein sehr kleiner Ge­ samtwiderstand. Die Bewegungsrichtung der Elektronen verläuft gegenläufig zur Stromrichtung. Dementsprechend lagern sich an der Bandoberfläche, aus der der Strom austritt, freie Elektronen an, was zu der gewünschten Oxidation dieser Oberfläche führt.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel verläuft die Strom­ richtung im Bereich beider Durchlaufspalte 17, 18 von außen nach innen, so daß der Strom im Bereich beider Durchlaufspalte auf derselben Bandseite aus dem Band 7 austritt und dementsprechend nur diese mit einer Oxyd­ schicht überzogen wird. Diese Oberfläche bildet später die Arbeitsoberfläche der herzustellenden Druckplatten, deren Lebensdauer sehr stark von der Quallität der in der Oxidierstation 1 gebildeten Oxydschicht abhängt. Diese soll ein Flächengewicht von nicht unter 4 g/m2 aufweisen. Mit 5 g/m2 werden sehr gute Ergebnisse er­ reicht. Aber auch höhere Flächengewichte bis 6 g/m2 sind für besonders harte Einsatzfälle denkbar.
Die Gleichstromquelle 26 ist hier so ausgelegt, daß sich zwischen den jeweils als Anode und Kathode fungierenden Elektroden eine Stromdichte von 15 A/dm2 ergibt. Diese Stromdichte liegt innerhalb eines Bereichs zwischen 5 A/dm2 bis 30 A/dm2. Innerhalb dieses Bereichs wird die Stromdichte so hoch wie möglich gewählt, um ein mög­ lichst dichtes Oxydgefüge zu erreichen. Die Grenze liegt da, wo es zu einer Überhitzung des Bands 7 kommen würde, was zu unerwünschten Verfärbungen führen könnte. Im vor­ liegenden Fall kann die Stromdichte auch deshalb ver­ gleichsweise hoch gewählt werden, weil das Band 7 durch die es umspülende, elektrolytische Flüssigkeit gut ge­ kühlt wird. Diese wird nämlich infolge der stehenden An­ ordnung der Elektroden aufgrund der sich ausbildenden Thermik selbsttätig umgewälzt, wobei laufend kühlerer Elektrolyt von unten nach oben gelangt und umgekehrt. Gleichzeitig ergibt sich infolge dieser Strömung eine gute Wärmeübertragung zwischen Band und Elektrolyt. Die Kühleinrichtung 13 wird daher nur in seltenen Fällen be­ nötigt werden. Ebenso wird nur in seltenen Fällen eine Umwälzung der elektrolytischen Flüssigkeit mit Hilfe der Pumpe 12 erforderlich sein. Diese dient daher in erster Linie zur Füllung und Nachfüllung des Behälters 9. Das infolge der Elektronenbewegung im Elektrolyten an beiden Oberseiten des Bands 7 entstehende Wasserstoff-Gas kann infolge des lotrechten Bandsverlaufs im Bereich der durchlaufspalte 17, 18 und der lotrechten Elektrodenan­ ordnung ungehindert nach oben entweichen, wie durch die Gasblasen 28 angedeutet ist. Hierdurch ist sicherge­ stellt, daß eine thermische und elektrische Isolation des Bands durch größere Gasblasen unterbleibt. Hierdurch werden somit sowohl ein guter Kühleffekt sowie ein gleichmäßiger Stromfluß gewährleistet.
Die infolge großer, leitender Querschnitte und infolge guter Kühlung des Bands 7 mögliche, hohe Stromdichte er­ möglicht die Erzielung eines dichten Oxydgefüges mit dem gewünschten Flächengewicht innerhalb vergleichsweise kurzer Zeit. Die zur Erzielung eines Flächengewichts von 5 g/m2 erforderliche Verweilzeit des Bands 7 im Behälter 9 beträgt im vorliegenden Fall etwa 12 sec. bis 20 sec.. Bei einem Mittelwert von 15 sec. läßt sich ein gutes Er­ gebnis erzielen, wie Versuchung gezeigt haben. Auf diese Werte sind die Bandgeschwindigkeit und die Tiefe des Be­ hälters 9 abgestimmt. Im Falle einer Bandgeschwindigkeit von 50 m/min. ergibt sich eine Behältertiefe von 10 m bis 17 m, im Mittel 12,5 m.
Zur Vermeidung von Kurzschluß im Bereich der Seitenkan­ ten des Bands 7 ist im Bereich jedes Durchlaufspalts 17, 18 zwischen dem Band 7 und der zugeordneten Anode, hier zwischen dem Band 7 und der jeweils äußeren Elektrode 14, 16, eine Blende 29 vorgesehen, die auf der Höhe der Elektroden eine in Fig. 1 gestrichelt angedeutete Fen­ sterausnehmung 30 aufweist. Mit Hilfe der Fensterausneh­ mung 30 wird der Stromfluß praktisch kanalisiert und da­ von abgehalten, unter Umgehung des Bands die seitlichen Bandkanten zu umströmen. Die lichte Weite b der Fenster­ ausnehmung 30 ist, wie am besten aus Fig. 2 erkennbar ist, kleiner als die Breite B des Bands 7. Im darge­ stellten Ausführungsbeispiel soll die lichte Weite b der Fensterausnehmung kleiner als die kleinste Arbeitsbrei­ te sein, so daß in jedem Falle sichergestellt ist, daß die lichte Weite b kleiner als die Bandbreite B ist. Es wäre aber auch ohne weiteres denkbar, die Blende 30 im Falle eines Bandwechsels gegen eine andere, mit einer an die betreffende Bandbreite angepaßten lichten Fenster­ weite auszutauschen. Unabhängig von der lichten Weite der Fensterausnehmung 30 erstreckt sich die Blende 29 in jedem Falle, wie Fig. 2 weiter zeigt, über die ganze Behälterbreite und kann daher einfach als in den Behäl­ ter 9 eingesetzte Trennwand ausgebildet sein.
Im vorstehend beschriebenen Beispiel enthält die Oxi­ dierstation 1 lediglich einen Behälter 9. Es wäre aber auch denkbar, mehrere derartige Behälter in Serie zu schalten, sofern dies im Einzelfall erforderlich sein sollte.

Claims (23)

1. Verfahren zur Bildung einer Oxydschicht auf einem vorzugsweise bandförmigen Trägermetall mit vorzugs­ weise aufgerauhter Oberfläche, insbesondere zur Her­ stellung von Druckplatten, vorzugsweise Offset-Druck­ platten, bei dem das Trägermetall mit seinen Oberflä­ chen parallel zu den einander zugewandten Flächen von als Anode und Kathode fungierenden, mit den Polen einer Gleichstromquelle verbundenen, in einem Elek­ trolytbad einander gegenüberliegenden Elektroden aus­ gerichtet und mit quer zur Flächennormalen verlaufen­ der Bewegungsrichtung jeweils zwischen einer Anode und Kathode hindurchbewegt und der Wirkung von es flächennormal durchströmendem Gleichstrom ausgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägermetall im Elektrolytbad in Form einer Schleife mit senkrecht ab- und aufsteigendem Ast geführt und im Bereich je­ des Asts zwischen einer Anode und Kathode hindurch­ bewegt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich beider Äste gegenläufige Stromrich­ tungen Verwendung finden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich beider Äste von außen nach innen fließender Strom Verwendung findet.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen den Polen der Gleichstromquelle fließende Strom auf die beiden Äste vorzugsweise gleichmäßig aufgeteilt wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Anwendung kommen­ de Stromdichte im Bereich zwischen 5 A/dm2 bis 30 A/dm2 liegt, vorzugsweise 15 A/dm2 beträgt.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verweilzeit des Trä­ germetalls im Bereich beider Äste insgesamt im Be­ reich zwischen 12 sec. bis 20 sec. liegt, vorzugsweise 15 sec. beträgt.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Anwendung kommen­ de Temperatur des Elektrolytbads im Bereich zwischen 20°C bis 50°C liegt, vorzugsweise 28°C beträgt.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die das Elektrolytbad bildende Flüssigkeit neben Wasser wenigstens eine Säure, insbesondere Schwefelsäure, in einer Konzen­ tration von 200 g/l bis 280 g/l, vorzugsweise 250 g/l, enthält.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Oxydschicht mit ei­ nem Flächengewicht von 4 g/m2 bis 6 g/m2, vorzugsweise 5 g/m2, erzeugt wird.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Oxidation im nach oben offenen Behälter ausgeführt wird, dessen Inhalt durch thermischen Auftrieb umgewälzt wird und aus dem das bei der Oxidation sich entwickelnde Gas durch natürlichen Auftrieb entweicht.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Oxidation Spülvorgän­ ge vor- und nachgeschaltet sind.
12. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach we­ nigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, mit we­ nigstens einer Gleichstromquelle (26), deren Pole (24, 25) mit in einem mit elektrolytischer Flüssig­ keit beaufschlagbaren, nach oben offenen Behälter (9) angeordneten Elektroden (14, 15, 16) verbunden sind, welche die Transportebene eines mit einer Oxydschicht zu versehenden Trägermetalls (7) flankierend angeord­ net sind, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine U-förmige Transportschleife mit absteigendem und auf­ steigendem Ast (17, 18) definierende Führungsorgane (22, 23) für das Trägermetall (7) vorgesehen sind und daß im Bereich jedes Asts (17, 18) bezüglich der Transportebene einander gegenüberliegende, hierzu parallele, als Anode bzw. Kathode geschaltete Elek­ troden (14, 15 bzw. 15, 16) vorgesehen sind.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Satz von drei lotrecht angeordneten Elektroden (14, 15, 16) vorgesehen ist, von denen die beiden äußeren Elektroden (14, 16) mit einem Pol (25) und die mittlere Elektrode (15) mit dem anderen Pol (24) der Gleichstromquelle (26) verbunden sind und zwischen denen das Trägermetall (7) mittels der eine U-förmige Transportschleife definierenden Führungsor­ gane (22, 23) hindurchführbar ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Elektrode (15) als Kathode und die beiden äußeren Elektroden (14, 16) als Anoden ge­ schaltet sind.
15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß jeder einer Kathodenfläche zugewandten Anodenfläche eine zwischen ihr und der Transportebene des Trägermetalls (7) an­ geordnete Blende (29) zugeordnet ist, die mit wenig­ stens einer Fensterausnehmung (30) versehen ist, de­ ren lichte Weite (b) vorzugsweise kleiner als die Breite (B) des Trägermetalls (7) ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die lichte Weite (b) der Fensterausnehmung (30) kleiner als die kleinste Arbeitsbreite ist.
17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende (29) als in den Behälter (9) eingesetzte Trennwand ausgebildet ist.
18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende (29) austauschbar angeordnet ist.
19. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungs­ organe eine unterhalb des unteren Elektrodenendes in der Mitte zwischen den Ästen (17, 18) angeordnete, auf einem Bogen von 180° umschlungene Umlenkrolle (22) und zwei oberhalb des oberen Elektrodenendes angeordnete, um den Durchmesser der unteren Umlenk­ rolle (22) gegeneinander versetzte, vorzugsweise auf einem Bogen von 90° umschlungene Umlenkrollen (23) aufweisen.
20. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssig­ keitsspiegel in dem vorzugsweise eine größere Tiefe als lichte Weite aufweisenden Behälter (9) oberhalb des oberen Elektrodenendes und unterhalb der oberen Umlenkrollen (23) liegt.
21. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 12 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (14, 15, 16) mit ihren größeren Flächen parallel zu den lotrechten Behälterwandungen angeordnet sind.
22. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 12 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Oxidier­ station (1) eine Aufrauhstation (2) vorgeordnet und vorzugsweise eine Interlayer-Auftragstation (3) nach­ geordnet sind.
23. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 12 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Oxidier­ station (1) jeweils eine Spülstation (4) vor- und nachgeordnet ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0569780A1 (de) * 1992-05-02 1993-11-18 Georg Schiller Verfahren zur Anodischen Oxydation von metallischen Werkstücken
CN111621828A (zh) * 2020-05-09 2020-09-04 臻金自动化设备(常州)有限公司 一种铝型材立式氧化生产线设备

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EP0569780A1 (de) * 1992-05-02 1993-11-18 Georg Schiller Verfahren zur Anodischen Oxydation von metallischen Werkstücken
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