DE4019643A1 - Vorrichtung zur selektiven, fortlaufenden, galvanischen beschichtung eines bandes - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.

Solche Vorrichtungen sind bekannt aus der US-PS 44 31 500. Bei dieser bekannten Vorrichtung wird das selektiv zu be­ schichtende Band auf einem Rad geführt und mit Hilfe eines unbeweglichen Maskenbandes fest an dieses Rad ge­ drückt. Dieses Maskenband ist mit einer oder mehreren Reihen von Löchern versehen und schließt bis auf die Löcher das zu beschichtende Band flüssigkeitsdicht ab. Kreisbogen­ förmig um das Rad mit dem daraufliegenden Band und dem Maskenband ist eine Reihe von Elektrolytzuführöffnungen an­ geordnet, durch die der Elektrolyt mit Druck auf das Masken­ band und die zugänglichen Bereiche des darunterliegenden Bandes gesprüht wird. Durch die Relativbewegung zwischen Band und Maskenband wird eine sich andernfalls an der Band­ oberfläche ausbildende und die elektrolytische Abscheidung behindernde Verarmungsschicht verhindert.

Bei dieser Vorrichtung ist es wegen der Führung des Bandes auf einem Rad nicht möglich, das Band in einem Vorgang beid­ seitig selektiv zu beschichten. Vorrichtungen mit geraden Trägern zur Führung eines selektiv galvanisch zu beschichten­ den Bandes sind aus der DE-32 12 152-C2 und der WO-87/02 076 bekannt. Auch die DE-32 12 152-C2 ermöglicht kein beid­ seitiges, selektives, fortlaufendes, galvanisches Beschich­ ten eines Bandes, da das Anpressen der Maskenbänder auf das zu beschichtende Band durch magnetische Anziehung der ferro­ magnetisch ausgebildeten Maskenbänder durch im Träger ange­ ordnete Magnete erreicht wird. Deshalb ist die auf dem Träger liegende Rückseite des zu beschichtenden Bandes nicht zu­ gänglich.

Durch den synchronen Lauf zwischen dem zu beschichtenden Band und dem Maskenband bildet sich eine die Abscheidung behindernde Verarmungszone an der Oberfläche des Bandes aus; diese Vorrichtung gehört somit einer anderen Gattung an.

Die Vorrichtung nach der WO-87/02 076 weist auch einen gerad­ linigen Träger auf. Der Elektrolyt wird über ein poröses Band zugeführt, das sich relativ zum zu beschichtenden Band bewegt, dem Band anliegt und durch seine Breite und Position zum Band den zu beschichtenden Bereich festlegt. Dies gelingt jedoch nur für vorgestanzte Bänder, da sich der Abrieb des Bandes in den Poren des porösen Bandes festsetzt, sie ver­ stopft, dort galvanisiert wird und die effektive Fläche des porösen Bandes verkleinert. Nur durch die Verwendung von vor­ gestanzten Bändern kann in den Ausschnitten des Bandes der Elektrolytstrom die abgeriebenen Partikel aus dem porösen Band herausspülen. Dieses notwendige Durchspülen des porösen Bandes mit Elektrolyt durch die ausgestanzten Zwischenräume des zu beschichtenden Bandes ist bei der Verwendung eines durch­ gängigen, nicht vorgestanzten Bandes unmöglich, es wäre auch schwerlich möglich, wenn das Band gleichzeitig beidseitig beschichtet werden sollte.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die es ermöglicht, in einem Vorgang beliebige Bänder sowohl ein- als auch beidseitig selektiv galvanisch zu beschichten, ohne daß sich an der Band­ oberfläche im Elektrolyt eine die Abscheidung behindernde Ver­ armungszone bildet.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Aufgabe gelöst durch eine Vorrichtung mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Bei dieser Erfindung ist der erste Schritt zur beidseitigen Be­ schichtung dadurch getan, daß der Träger, dessen Aufgabe es ist, das Maskenband mit dem darunterliegenden zu beschichtenden Band zu führen, geradlinig ausgebildet ist. Das Maskenband hat ein oder mehrere Reihen von Löchern. Dem Träger sind auf der Seite des Bandes und des Maskenbandes ein oder mehrere langgestreckte, zum Träger parallele Andrückele­ mente zugeordnet, die das Maskenband flüssigkeitsdicht auf das Band und dieses auf den Träger drücken. Die Andrückele­ mente bilden einzeln oder gemeinsam ein oder mehrere Öffnungen, die sich zumindest zeitweise mit den Löchern des darunter­ liegenden Maskenbandes überlappen und somit einen Durchgang durch das Maskenband auf das Band freigeben. Gegenüber der oder den Öffnungen, die durch die Andrückelemente gebildet werden, sind Elektrolytaustrittsöffnungen angeordnet, durch die der durch eine Pumpe geförderte Elektrolyt auf das Band gesprüht wird, wo die Löcher des Maskenbandes und der An­ drückelemente einen Überlapp besitzen. Der Elektrolyt passiert die Anode, die vorzugsweise um die Elektrolytaustrittsöff­ nungen herum angeordnet ist, und trifft dann auf das katho­ disch gepolte Band, auf dem dann das im Elektrolyt gelöste Metall selektiv galvanisch abgeschieden wird. Dabei bildet sich im Elektrolyten im Abscheidungsbereich keine Verarmungs­ zone, die die weitere Abscheidung behindert, weil das Band mit einem Antrieb versehen ist, der das Band unter dem Masken­ band hindurchzieht, wodurch die Grenzschicht des Elektrolyten von den Rändern der Löcher im Maskenband fortlaufend abge­ streift wird, so daß es gar nicht erst zu einer Verarmung der Grenzschicht kommen kann.

Weil der Träger geradlinig ausgebildet ist und das zu be­ schichtende Band - anders als beim Gegenstand der DE-PS 32 12 152 - nicht durch an der Rückseite des Trägers ange­ ordnete Magnete zur Anlage am Träger gebracht wird, sondern durch nicht-magnetische Andrückelemente, welche auf dersel­ ben Seite des Trägers angeordnet sind wie das zu beschichten­ de Band, kann der Träger ebenfalls Öffnungen haben, durch die Elektrolytflüssigkeit auf die Rückseite des Bandes gebracht und dieses somit beidseitig selektiv beschichtet werden kann. Dazu ordnet man den Öffnungen des Trägers gegenüber zusätz­ liche Elektrolytaustrittsöffnungen an, sowie zwischen dem Träger und dem Band zusätzlich ein Maskenband, das ebenso wie das Maskenband auf der anderen Seite mit mindestens einer Reihe von Löchern versehen ist, die einen Überlapp mit den Öffnungen im Träger haben. Beim beidseitigen Beschichten übernimmt also der Träger zugleich die Funktion eines An­ drückelements und umgekehrt.

Vorzugsweise versieht man das Maskenband ebenfalls mit einem Antrieb, der es ermöglicht, das Maskenband in Gegenrichtung zum Band zu betreiben, so daß eine höhere Relativgeschwindig­ keit des Maskenbandes gegenüber dem zu beschichtenden Band erreicht wird, was ein rascheres Abstreifen der Verarmungs­ zone und damit eine höhere Abscheidegeschwindigkeit zur Folge hat.

Vorzugsweise wird das Maskenband breiter als das Band gewählt, so daß es möglich ist, die Öffnungen im Masken­ band und in bzw. zwischen den Andrückelementen in den Rand­ bereich des Bandes zu verlegen und das Band auch am Rand zu beschichten.

Das Maskenband kann endlos sein, wodurch ein unterbrechungs­ freies Arbeiten möglich wird. Vorzugsweise werden das Band und das Maskenband nur in der Plattierzone in engem Kontakt geführt, um die Reibung zwischen dem Maskenband und dem zu beschichtenden Band, als auch die Kraft zur Überwindung der Reibung klein zu halten und ein Verziehen der Bänder zu ver­ hindern.

Vorteilhafterweise ist jeder einzelnen Öffnung, die durch das oder die Andrückelemente oder den Träger gebildet ist, eine Elektrolytzuführöffnung zugeordnet, was eine optimierte Zu­ führung des Elektrolyten zu jeder einzelnen Öffnung erlaubt.

Beim Abscheiden des Metalls in schmalen Streifen, die einen geringen Abstand voneinander haben, empfiehlt es sich hin­ gegen, nahe beeinander liegenden Öffnungen eine gemeinsame Elektrolytzuführöffnung zuzuordnen, damit diese nicht zu ge­ drängt nebeneinander liegen; trotzdem ist eine genügende Elektrolytversorgung gewährleistet.

Vorteilhafterweise sind die Öffnungen, die durch die Andrück­ elemente bzw. den Träger gebildet sind, so ausgebildet, daß sie sich in Richtung der Elektrolytzuführöffnungen trichter­ förmig erweitern, was die zielgenaue Zuführung des Elektro­ lyten zum Band bzw. zum Maskenband wesentlich erleichtert. Somit muß die Justierung der Elektrolytzuführöffnung gegen­ über den Öffnungen nicht exakt erfolgen.

Vorzugsweise werden die Berührflächen des Trägers und der Andrückelemente mit dem Band bzw. dem Maskenband gepolstert. Diese Polsterung erfolgt z. B. mit einem weichen Schaumstoff, vorzugsweise mit einem Moosgummi.

Durch die Polsterung gelingt es, das Maskenband flüssigkeitsdicht flächig gegen das Band zu pressen, wobei bei veränderlichen Dicken der Bänder oder sogar beim Auftreten eines Knicks in den Bändern keine Probleme auftreten. Somit verringert man die Gefahr eines Abreißen oder Einreißen des Maskenbandes oder des zu beschichten­ den Bandes.

Vorteilhafterweise bilden die Andrückelemente bzw. der Träger für jede Reihe von Löcher im Maskenband eine Öffnung bzw. eine Reihe von Öffnungen in Banddurchführrichtung, so daß die Ab­ streifung der Elektrolytverarmungszone an den Rändern der Löcher im Maskenband als auch an den Rändern der Löcher der Öffnungen verbessert wird.

Vorzugsweise bilden die Andrückelemente oder der Träger eine oder mehrere schlitzförmige Öffnungen, quer zur Banddurchführungs­ richtung verlaufend, die die Zuführung von Elektrolyt gleich­ zeitig zu mehreren Reihen von Löchern im Maskenband ermöglichen. Dies ermöglicht mit einer großflächigen Elektrolytzuführöffnung und einer quer zur Banddurchführrichtung über die ganze Bandbreite verlaufenden, schlitzförmigen Öffnung, die ganze Bandseite selektiv zu beschichten.

Vorteilhafterweise sind das oder die Andrückelemente vom Träger lösbar. Dieses ermöglicht eine vereinfachte Einbringung des Bandes und des Maskenbandes in die aus Träger und Andrück­ elementen bestehende Einheit. Möglichkeiten der Verbindung der Andrückelemente mit dem Träger sind Verspannen oder eine Verbindung durch Nut und Feder.

Vorteilhaft sind Verbindungen der Andrückelemente mit dem Träger durch Verschraubung, da durch stärkeres oder schwächeres Zudrehen der Schrauben der Andruck der Andrückelemente auf das bzw. die Maskenbänder und das zu beschichtende Band auf den Träger eingestellt werden kann. Dadurch wird es möglich, den optimalen Anpreßdruck stufenlos einzustellen, bei dem einer­ seits das Maskenband das Band flüssigkeitsdicht abschließt und andererseits die Reibung zwischen dem Band und dem Masken­ band mit dem Träger und den Andrückelementen so gering ge­ halten wird, daß der Antrieb nur wenig Kraft erfordert.

Vorzugsweise besteht der Träger aus einer breiten Leiste und zwei schmalen Leisten, die längsseits an der breiten Leiste befestigt werden, so daß durch die drei Leisten ein läng­ licher Kanal gebildet wird, der das Band und das Maskenband dreiseitig führt. Durch diese Ausbildung kann der Träger an unterschiedlich breite Bänder angepaßt werden indem der Abstand der beiden schmalen Leisten der Breite des zu beschichtenden Bandes angepaßt wird.

Vorzugsweise sind die schmalen Leisten zugleich als Distanz­ stücke zum Einbau zwischen den Träger und die Andrückelemente vorgesehen, so daß diese sich durch das gegenseitige Ver­ spannen nicht verbiegen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den schema­ tischen Zeichnungen dargestellt.

Fig. 1 zeigt die Vorrichtung in einem Längsschnitt.

Fig. 2 zeigt das Maskenband in einer Draufsicht.

Fig. 3 zeigt in einem Schnitt den Kern der Vorrichtung bestehend aus Elektrolytzuführöffnungen, der Band­ führung und den Bändern.

In der Vorrichtung wird das zu beschichtende Band 1 von einer Führung aufgenommen, die aus einer breiten Leiste 11, aus Di­ stanzstücken 12, die als schmale Leisten 12 ausgebildet sind, und aus einem Andrückelement 8 besteht. Auf der Vorder- und Rückseite des Bandes 1 wird je ein Maskenband 5, 5′ ge­ führt, jedes dieser Maskenbänder 5, 5′ ist mit einem Antrieb 7 versehen, der es ermöglicht die Maskenbänder 5, 5′ unabhängig von der Bandbewegung relativ zu dieser zu bewegen. Im Bereich der Führung erfolgt die selektive, fortlaufende, galvanische Beschichtung des Bandes 1, indem durch Elektrolytaustritts­ öffnungen 3, die der Führung gegenüber angeordnet sind, der Elektrolyt auf die Führung mit den darin befindlichen Öffnungen 9, die in Fig. 1 aufgrund der Übersichtlichkeit nicht einge­ zeichnet worden sind, gesprüht wird. Der Elektrolyt wird in einem Behälter gesammelt und durch eine Pumpe 4 wieder zu den Elektrolytaustrittsöffnungen 3 gefördert.

Fig. 2 zeigt den schematischen Aufbau der Maskenbänder 5, 5′. Die Maskenbänder 5, 5′ sind vorzugsweise aus einem Polyester­ harz mit glatter, hydrophober Oberfläche hergestellt. Sie weisen eine oder mehrere Reihen von Löchern 6 auf, die in Längsrichtung der Maskenbänder 5, 5′ verlaufen. Die Löcher 6 des Maskenbandes 5, 5′ selektieren in Verbindung mit den Öffnungen 9, die einzeln oder gemeinsam durch den Träger 2 und/oder durch die zum Träger parallelen Andrückelemente 8 gebildet werden, die zu beschichtenden Bereiche des Bandes 1, indem sie gegenüber den Elektrolytaustrittsöffnungen 3 ange­ ordnet sind und einen Überlapp mit den Öffnungen 9 haben, so daß der Elektrolyt ungehindert auf das Band 1 gelangen kann.

Fig. 3 zeigt das Band 1 das sich zwischen den beiden Masken­ bändern 5, 5′ befindet, die selbst wiederum von einer Polsterung 13 eingeschlossen sind. Dieses Bündel aus Band 1, Maskenbändern 5, 5′ und Polsterung 13 befindet sich in einem Längskanal, der durch den Träger 2, bestehend aus einer breiten Leiste 11, aus zwei Distanzstücken 12, die zwei schmale Leisten 12 sind, und aus einem Andrückelement 8, die durch die Verschraubungen 10 lösbar mit­ einander verbunden sind. In die breite Leiste 11 des Trägers 2 und in das Andrückelement 8 sind Öffnungen 9 zu erkennen, die sich trichterförmig erweitern. Gegenüber diesen Öffnungen 9 sind die Elektrolytaustrittsöffnungen 3 angeordnet, durch die der Elektrolyt auf den Träger 2 und/oder das Andrückelement 8 ge­ sprüht wird und durch die Öffnungen 9 bis auf das Maskenband 5, 5′ gelangt, durch welches er, falls dort ein Loch 6 ist, bis auf das Band 1 gelangt. Dort erfolgt auf der Oberfläche des Bandes 1 die galvanische Abscheidung. Der abgeschiedene Elektro­ lyt wird durch die Bewegung des Bandes 1 und der Maskenbänder 5, 5′ durch einen unverbrauchten Elektrolyten ersetzt, es entsteht keine Verarmungszone.

Claims (15)

1. Vorrichtung zur selektiven, fortlaufenden, galvanischen Beschichtung eines Bandes (1) mit einem Träger (2), wel­ cher das Band (1) in Längsrichtung führt, wobei diesem gegen­ über Elektrolytaustrittsöffnungen (3) angeordnet sind, durch die der durch eine Pumpe (4) geförderte Elektrolyt auf das durch ein Maskenband (5) abgedeckte Band (1) gesprüht wird, und das Maskenband (5) mit mindestens einer Reihe von Löchern (6) versehen ist und das Band (1) an den Träger (2) drückt, und die für das Band (1) einen Antrieb (7) hat, der eine Relativ­ bewegung des Bandes (1) gegenüber dem Maskenband (5) bewirkt, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (2) geradlinig aus­ gebildet ist, daß dem Träger (2) ein oder mehrere langge­ streckte zum Träger (2) parallele Andrückelemente (8) zuge­ ordnet sind, die das Maskenband (5) gegen den Träger (2) drücken und einzeln oder gemeinsam Öffnungen (3) gegenüber den Elektro­ lytaustrittsöffnungen (3) bilden, die sich mit den Löchern (6) des Maskenbandes (5) überlappen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Maskenband (5) breiter als das Band (1) ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Maskenband (5) endlos ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Maskenband (5) einen eigenen Antrieb (7) hat und daß das Maskenband (5) und das Band 1 gegenläufig angetrieben werden.

5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder einzelnen Öffnung (9) in einem der Andrückelemente (8) eine Elektrolytzuführungs­ öffnung (3) zugeordnet ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehreren Öffnungen (9), die durch die Andrückelemente (8) gebildet werden, eine gemein­ same Elektrolytzuführungsöffnung (3) zugeordnet ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (9) so ausge­ bildet sind, daß sie sich in Richtung der Elektrolytzu­ führungsöffnungen (3) trichterförmig erweitern.

8. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Berührungsflächen des Trägers (2) und der Andrückelemente (8) mit dem Band (1) bzw. dem Maskenband (5) gepolstert sind.

9. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Andrückelemente (8) für jede Reihe von Löchern (6) im Maskenband (5) eine Öffnung (9) bzw. eine Reihe von Öffnungen (9) in Banddurchführungs­ richtung bilden.

10. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Andrückelemente (8) eine oder mehrere schlitzförmige Öffnungen (9) quer zur Banddurchführungsrichtung verlaufend für mehrere Reihen von Löchern (6) im Maskenband (5) bilden.

11. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Andrückelemente (8) vom Träger (2) lösbar sind.

12. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (2) und die An­ drückelemente (8) durch Verschraubung (10) verbunden sind.

13. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (2) aus einer breiten Leiste (11) und zwei schmalen Leisten (12) be­ steht, die an den Längsseiten der breiten Leiste (11) unter Bildung eines länglichen Kanals zur Führung des Bandes (1) und des Maskenbandes (5) angeordnet sind.

14. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (2) mit Öffnungen (9) versehen ist, denen weitere Elektrolytaustrittsöffnungen (3) gegenüberliegen und dass zusätzlich ein weiteres Masken­ band (5′) mit mindestens einer Reihe von Löchern (6), die einen Überlapp mit den Öffnungen (9) im Träger (2) haben, vorgesehen und zwischen dem Träger (3) und dem anderen Maskenband (5) angeordnet ist, so daß die beiden Masken­ bänder (5, 5′) das zu beschichtende Band (1) beidseitig ab­ decken.

15. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Distanzstücke (12) zum Ein­ bau zwischen dem Träger (2) und den Andrückelementen (8) vorgesehen sind.