EP0614498B1 - Vorrichtung zum elektrolytischen metallabscheiden auf metallbändern - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum elektrolytischen Metallabscheiden auf die die Kathode bildende Metallbänder, vorzugsweise Stahlbänder, gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
• Es ist eine Vorrichtung dieser Art bekannt, bei der zur Vermeidung unregelmäßiger und zu starker Abscheidung des Metalles auf einem zu verzinkenden Metallband im Spalt zwischen jeweils zwei parallelen plattenartigen Anoden im Querschnitt U-förmige Kantenmasken vorgesehen sind, die mit ihren beiden zueinander parallelen Schenkein bei entsprechender Einrichtung quer zur Bandrichtung den Bandbereich des zu beschichtenden Metallbandes umfassen und damit gegenüber dem elektrischen Feld abschirmen, so daß in dem entsprechenden Randbereich des Metallbandes nur eine Abscheidung erfolgt, die nicht stärker ist als die übrige Abscheidung auf dem Band. Diese Kantenmasken sind aus einem isolierenden Material, vorzugsweise aus Kunststoff. In Anbetracht der relativ großen Anodenplatten besitzen diese im Querschnitt U-förmigen Kunststoffmasken eine Länge bis zu zwei Metern und sind damit entsprechend dem geringen Spalt zwischen dem Band und den Anoden relativ instabil, so daß sich nur relativ geringe Schenkelbreiten ausbilden lassen. In der Praxis ist es erforderlich, in entsprechenden Bandveredlungsanlagen jeweils Bandchargen mit unterschiedlicher Bandbreite zu beschichten. Es ist daher üblich, nach der Behandlung der in der Regel von Coils ablaufenden Bändern einer bestimmten Breite am Ende das nächste Band anzuschweißen, welches unter Umständen eine andere Breite besitzt. Zur Anpassung der Abschirmung des Randbereiches dieses nachfolgenden zu beschichtenden Bandes sind die Kantenmasken quer zur Bandrichtung einrichtbar. Schwierigkeiten bei der Einführung des nachfolgenden Bandes zwischen die beiden Schenkel der Kantenmasken bereitet dabei der Übergangsbereich des Bandes mit dem Breitensprung. Da die Schenkel der Kantenmasken nur eine relativ geringe Länge haben, kommt es dabei vor, daß sich das nachfolgende Band nicht zwischen den beiden Schenkein "einfädelt", sondern zwischen der Außenseite eines Schenkels und der benachbarten Anode geführt wird, wodurch die Kantenmasken zerstört und die Anoden beschädigt werden können. Die Schenkelbreite der bekannten Kantenmasken läßt sich jedoch nicht vergrößern, da die Kantenmaske damit zu instabil wird. Hinzu kommt, daß der Elektrolyt durch den Spalt zwischen den Anoden noch mit relativ hoher Geschwindigkeit strömt, wobei aufgrund entstehender Strömungsdruckunterschiede ein Druckunterschied zwischen der Innenseite und der Außenseite eines jeden Maskenschenkels entsteht, durch den der Schenkel jeweils einen Druck nach innen erfährt. Schenkel geringer Steifigkeit werden daher bei zu großer Länge nach innen gedrückt und verengen damit den lichten Abstand zwischen den Schenkeln. Bei den bekannten Masken mit den relativ kurzen Schenkeln besteht daher zusätzlich die Gefahr, daß die zu beschichtenden Bleche aufgrund ihrer Toleranzen in der Führung und aufgrund von Unebenheiten innen an den Schenkeln oder am Steg der Masken in ungewünschter Weise anstoßen und damit sogar die Masken beschädigen oder zerstören können. In dem engen Spalt, der etwa zwischen 20 mm bis 50 mm beträgt, lassen sich daher auch nur Masken mit geringem Außenmaß einsetzen. Sie sind in der Vorrichtung von außen optisch nicht zu überwachen.
• Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, an einer Vorrichtung der genannten Art die Kantenmasken zu verbessern, um insbesondere die Abschirmung in einem Abscheidungsprozeß zu gewährleisten nach dem Übergang von Bändern unterschiedlicher Breite.
• Gelöst wird die Erfindungsaufgabe an einer Vorrichtung der eingangs genannten Art, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Schenkel jeder Kantenmaske mit federnder Vorspannung an den Anoden anliegen.
• Ordnet man erfindungsgemäße Kantenmasken entsprechend zwischen den Anoden an, so lassen sich aufgrund der vorgegebenen federnden Vorspannung wesentlich größere Breiten der Schenkel der Kantenmaske aus entsprechendem isolierenden Material verwirklichen, da einerseits durch die Anlage der Schenkel unter federnder Vorspannung an den Anoden diese Kantenmasken eine stabilere Lage innerhalb des Spaltes erhalten und damit zusätzlich abgestützt sind, zum anderen wird durch die Vorspannung dem Druckunterschied aufgrund der Strömung des Elektrolyten an den Schenkeln ausgleichend entgegengewirkt. Die federnde Anlage der Schenkel der Kantenmaske sorgt für eine totale Abschirmung des Randbereiches des Metallbandes gegenüber einem möglichen elektrischem Feld von der Außenseite der Anoden außerhalb des Bandbreitenbereiches.
• Bei Vorrichtungen mit den erfindungsgemäßen Kantenmasken können daher relativ große Schenkelbreiten bis zu 200 mm verwirklicht werden, so daß die nutzbare Tiefe der Kantenmaske sehr viel größer als bei den herkömmlichen Kantenmasken ist. Mit einer solchen relativ tiefen Kantenmaske können daher auch ohne Schwierigkeiten entsprechende Bandbreitensprünge überbrückt werden, ohne daß die Gefahr besteht, daß sich das nachfolgende Band unterschiedlicher Breite aus einer solchen Kantenmaske "ausfädelt".
• Vorzugsweise sollen entsprechende Kantenmasken im Querschnitt V-förmig ausgebildet sein, wobei den Scheitel des V auch ein die Schenkel verbindender Steg bilden kann.
• Die zugehörige Zeichnung zeigt im Querschnitt in prinzipieller Darstellungsweise den Bereich der beiden auf Abstand gehaltenen Anoden, in dessen Abstandsspalt etwa mittig das zu beschichtende Metallband in einem Elektrolyt hindurchgeführt ist.
• Die beiden Anoden tragen die Ziffer 2. Das in der Breite geringere zu beschichtende Metallband trägt die Ziffer 1. Der Elektrolyt ist mit der Ziffer 3 angedeutet. Quer zur Richtung des Metallbandes 1 sind in dem Spalt die mit der Ziffer 4 bezeichneten Kantenmasken aus einem isolierenden Material angeordnet. Sie haben im Querschnitt eine V-Form. Ihre beiden Schenkel 41 liegen unter federnder Vorspannung an den Innenseiten der Anoden 2 an und umfassen den Randbereich des Metallbandes 1 zur Abschirmung gegenüber einem aufrechterhaltenen elektrischen Feld. Die beiden Schenkel 41 sind durch einen Steg 42 miteinander verbunden. Die Einrichtbarkeit dieser Kantenmaske 4 zur Anpassung an unterschiedliche Bandbreiten ist durch die beiden Pfeile angedeutet.

Claims (3)

1. Vorrichtung zum elektrolytischen Metallabscheiden auf die die Kathode bildende Metallbänder, die durch einen Spalt in einem Elektrolyt zwischen zwei platten- oder stabartigen, zueinander parallelen Anoden geführt sind, wobei in diesem Spalt zwei quer zur Bandrichtung einrichtbare Kantenmasken mit jeweils zwei Schenkeln zur abschirmenden Umfassung des Randbereiches des Metallbandes angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel (41) jeder Kantenmaske (4) mit federnder Vorspannung an den Anoden (2) anliegen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kantenmasken (4) im Querschnitt V-förmig ausgebildet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß den Scheitel des V ein die Schenkel (41) verbindender Steg (42) bildet.

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