WO1990008209A1

WO1990008209A1 - Vorrichtung zum elektrolytischen abscheiden von metallen auf einer oder beiden seiten von bändern

Info

Publication number: WO1990008209A1
Application number: PCT/DE1990/000035
Authority: WO
Inventors: Hans Josef May; Roland Schnettler
Original assignee: Hans Josef May; Roland Schnettler
Priority date: 1989-01-21
Filing date: 1990-01-20
Publication date: 1990-07-26
Also published as: DE3901807C2; AU4843090A; ATE113671T1; DE59007643D1; EP0454710A1; JPH04504444A; DE3901807A1; ES2063958T3; EP0454710B1; US5322614A

Abstract

Vorgeschlagen wird eine Vorrichtung zum elektrolytischen Abscheiden von Metallen auf einer oder beiden Seiten von die Kathode bildenden Bändern, vorzugsweise Stahlbändern, in der der zu beschichtende Bandabschnitt (7) in einem Spalt zwischen zwei parallel zueinander angeordneten nichtlöslichen Anoden (3, 4) im Elektrolyten (6) geführt ist, wobei die Anoden (3, 4) unabhängig voneinander elektrisch beaufschlagbar sind. Eine der beiden Anoden ist quer zur Bandlaufrichtung in mehrere gegeneinander elektrisch isolierte Abschnitte (41, 42, 43, 44) aufgeteilt, die jeweils unterschiedlich elektrisch beaufschlagbar sind. Vorgeschlagen werden weiterhin mehrere Steuerungsverfahren dieser Anode (4) für die einseitige Beschichtung von Bändern in der genannten Vorrichtung.

Description

Vorrichtung zum elektrolytischen Abscheiden von Metallen auf einer oder beiden Seiten von Bändern

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum elektrolytischen Ab¬ scheiden von Metallen auf einer oder beiden Seiten von die Katho bildenden Bändern, vorzugsweise Stahlbändern, gemäß dem Oberbegr des Anspruches 1, sowie Steuerungsverfahren für die einseitige B schichtung von derartigen Bändern in einer solchen Vorrichtung.

In horizontalen oder vertikalen galvanischen Anlagen der gattung gemäßen Art erfolgt die Abscheidung von Metallen aus dem Elektro¬ lyten auf die Kathode bildende Bänder, die zwischen zwei zueinand parallelen, nichtlöslichen Anoden hindurchlaufen. Die beiden Anod sind in der Regel gleichgerichtet elektrisch beaufschlagt, so daß unter den bekannten geeigneten Voraussetzungen der metallische Niederschlag auf dem durchlaufenden Band erfolgt. Eine solche Anlage ist beispielsweise aus der DE-OS 35 10 592 bekannt. Solch und ähnliche Vorrichtungen werden jedoch auch zur einseitigen Be schichtung des durchlaufenden Bandes genutzt. Eine der beiden zu ander parallelen Anoden wird dabei aus der Vorrichtung entfernt. Anlagen in der Regel mehrere Anodenpaare hintereinander geschalt aufweisen, durch die das Band hindurchläuft, ergeben sich hohe Rüstzeiten bei der entsprechenden Einrichtung der Anlage zur ein seitigen Beschichtung. Außerdem ist häufig festzustellen, daß tr Fehlen der entfernten Anoden eine teilweise Beschichtung auf der nicht zu beschichtenden Seite des Bandes erfolgt.

Es ist auch bereits versucht worden, zur Vermeidung solcher Rüst zeiten eine-der beiden Anoden jeweils ström- bzw. spannungslos z schalten. Es zeigt sich im Betrieb jedoch, daß in einem solchen Falle trotzdem sowohl auf der nicht zu beschichtenden Seite des

Bandes als auch im unteren Anodenbereich ein störender ^•Metallnie schlag auf der Anode erfolgt. In diesem unteren Bereich werden j nach Anodenmaterial, z.B. bei iridiumdioxydbeschichteten Anoden., die Oberfläche passiviert und dadurch unbrauchbar. Die Erklärung muß offensichtlich darin gesehen werden, daß sich ein Spannungs¬ abfall vom Einlauf bis zum Auslauf im jeweilig zu beschichtenden Bandabschnitt einstellt, so daß sich Potentialunterschiede zwisc der an sich stromlosen Anode und den gegenüberliegenden Band.ab- schnitten ergeben, die offensichtlich ausreichend sind um- Abschei dungsvorgänge in Richtung Anode und/oder Band auszulösen.

Es ist daher bereits vorgeschlagen, die stromlose Anode durch .Zw schenschaltung einer Isolierung, beispielsweise einer dünnen Kun stoffplatte, gegenüber dem Bandabschnitt zu isolieren. Solche Is lierplatten lassen sich jedoch häufig im sehr schmalen Spalt zwi schen Band und Anode nicht unterbringen. Außerdem erfordert auch eine solche Maßnahme erhebliche Rüstzeiten bei der Umstellung vo beidseitigen Beschichtungsbetrieb auf den einseitigen Beschichtu betrieb und umgekehrt. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung der gat tungsgemäßen Art und deren Steuerung so zu verbessern, daß mit einfachen Maßnahmen eine einseitige Beschichtung ermöglicht wird ohne wesentlichen Metallniederschlag auf der nicht zu beschichten den Bandseite bzw. Anode.

Gelöst wird die Erfindungsaufgabe mit einer Vorrichtung mit sämt¬ lichen Merkmalen des Anspruches 1.

Nach einer bevorzugten Ausführungsart der Erfindung ist die ent¬ sprechende Anode in mehrere gleichgroße Abschnitte aufgeteilt, wobei die Anodenabschnitte mit Freiabschnitten oder zwischengesch teten Isolierstücken in einer Halterung aufgenommen sein können.

Bei einseitigem Beschichtungsbetrieb wird in bekannter Weise die Anode stromlos geschaltet. Da die erfindungsgemäße Anode in 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 beschi tenden Band nur geringe Spannungspotentiale aufbauen, welche Ab- scheidungsvorgänge von der Anode oder Abscheidungsvorgänge aus de Elektrolyten nicht oder nur in geringem Maße auszulösen vermögen.

Die Verwendung einer erfindungsgemäßen in Bandlaufrichtung mehrfac geteilten Anode ermöglicht mehrere Steuerungsmöglichkeiten bei einseitigem Beschichtungsbetrieb, wie sie mit den Ansprüchen 4 und 5 und 6 angegeben sind. Bei bestimmten Anoden, wie beispielsweise aus Iridiumdioxyd, kann es sinnvoll sein, die einzelnen Abschnitte der im Prinzip spannungsfreien, also nicht "arbeitenden" Anodenab- schnitte ebenfalls anodisch mit geringeren als der zur Auslösung einer Abscheidung erforderlichen Spannung zu beaufschlagen, um Passivierung der Anode und gleichzeitig eine Beschichtung der nich zu beschichtenden Bandseite zu vermeiden. In den einzelnen Anoden¬ abschnitten kann eine angepaßte Anodenbeaufschlagung gesteuert werden. Es ist ebenfalls mit einer erfindungsgemäßen Anode, wenn deren Oberfläche z.B. aus Blei besteht, möglich, beim einseitigen Be¬ schichtungsbetrieb auf der nicht zu beschichtenden Seite entstand Niederschläge am Ende des durchlaufenden Bandabschnittes wieder durch Abscheidung in umgekehrter Richtung abzubauen, in dem im Bereich des Auslaufes die Anodenabschnitte derartig elektrisch, d.h. negativ gegenüber dem gegenüberliegendem Bandabschnitt, beau schlagt werden, daß der Abbau des nicht gewünschten Niederschlage auf der nicht zu beschichtenden Seite des Bandes erfolgt, ohne da es zu einem entscheidenden Niederschlag auf dem entsprechenden Anodenabschnitt kommt.

Anhand einer prinzipiell dargestellten galvanischen Zelle wird di Erfindung im folgenden näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine solche Zelle

und

Fig. 2 eine zu dem Schnitt in Fig. 1 senkrechte Ansic auf eine in Querrichtung mehrfach geteilte Ano in der Zelle.

Das Gehäuse einer solchen Zelle ist mit der Ziffer 1 bezeichnet. Elektrolytbad 2 befinden sich in etwa paralleler Anordnung zueina der die beiden Anoden 3 und 4, durch deren zwischen sich gebildet Spalt das zu beschichtende Band 7 hindurchgeführt ist. Es läuft b dieser Vertikalanordnung von einer oberen, gegebenenfalls die Str rolle bildenden Umlenkrolle 5 zu einer unteren sich im Elektro¬ lytbad 2 befindenden Rolle 6. Wahrend die nich/tlösl iche Anode 3 als über ihre Länge homogen anzu sehen ist, ist die andere nichtlösliche Anode 4 parallel zur Band¬ laufrichtung mehrfach parallel geteilt. Diese vorzugsweise gleich¬ großen Anodenabschnitte tragen die Ziffern 41, 42, 43 und 44. Dies Abschnitte sind gegeneinander isoliert, beispielsweise durch die dargestellten Zwischenräume. Dabei sind die Anodenabschnitte in in einem mit der Ziffer 7 bezeichneten Halter aufgenommen. Die elektrische Isolierung kann jedoch auch durch zwischengeschaltete Isolierabschnitte, beispielsweise Kunststoffabschnitte, erfolgen. Jeder Anodenabschnitt ist durch die getrennten Anschlüsse 410, 420 430, 440 elektrisch beaufschlagbar. Durch entsprechende Steuerungs verfahren, vorzugsweise geregelt und überwacht, können diesen Ab¬ schnitten unterschiedliche Spannungen bzw. Potentiale angelegt werden, die der Durchführung von einseitiger Beschichtung eines Bandes über die Anode 3 dienen.

Die beschriebenen Steuerungsverfahren dienen im wesentlichen dazu, Niederschläge auf der nicht zu beschichtenden Bandseite bei einsei tigern Beschichtungsbetrieb zu verhindern bzw. abzubauen.

Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zum elektrolytischen Abscheiden von Metallen auf einer oder beiden Seiten von die Kathode bildenden Bändern, vorzugsweise Stahlbändern, in der der zu beschichtende Banda schnitt in einem Spalt zwischen zwei parallel zueinander ang ordneten nichtlöslichen Anoden im Elektrolyten geführt ist, wobei die Anoden unabhängig voneinander elektrisch beaufschl bar sind, d a d u r c h ge k en n z e i ch n et , daß eine der Anoden (4) quer zur Bandlaufrichtung i-n mehrere gegeneinande elektrisch isolierte Abschnitte (41,42,43,44) aufgeteilt ist, die jeweils unterschiedlich elektrisch beaufschlagbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u rc h g e ke n n z e i c h n e daß die geteilte Anode (4) in mehrere gleichgroße Abschnitte

(41,42,43,44) aufgeteilt ist.

3. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, d a ¬ d u r c h g e ken n z e i c hn et , daß die Anodenabschnitte (41,42,43,44) mit Abstand zueinander isoliert in einer Hal- terung (7) aufgenommen sind.

4. Steuerungsverfahren für die einseitige Beschichtung von Bän¬ dern, in einer Vorrichtung nach Anspruch 1 , d ad u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Anodenabschnitte (41 , 42, 43, 44) in Bandlaufrichtung gesehen, wahlweise potential¬ frei oder mit gleichen oder unterschiedlichen, positiven ode negativen Potentialen zu dem jeweiligen Anodenabschnitt gege überliegenden Bandabschnitt beaufschlagt sind.

5. Steuerungsverfahren für die einseitige Beschichtung von Bändern in einer Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c g e ke n n z e i c hn et , daß bei potentialfrei gehaltenen Einlaufabschnitten (41, 42, 43) der geteilten Anode (4) der oder die im Auslaufbereich liegenden Abschnitte (44) mit einem negativen Spannungspotential zu dem dem jeweiligen Anodenabschnitt gegenüberliegenden Bandabschnitt beauf- schlagt sind, derart, daß eine Abtragung einer ungewollten Beschichtung vom Band erfolgt.

6. Steuerungsverfahren für die einseitige Beschichtung von Bändern in einer Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß niedrige, positive Potentiale , i Verhältnis zu dem jeweils gegenüberliegenden Bandabschnitt, die noch keine Metal labscheidung auf dem Band bewirken, auf die Anodenabschnitte (41, 42, 43, 44) geschaltet werden, welche erforderlich sind, um eine Passivierung bestimmter Inertanoden zu verhindern.