DE1496892B2 - Device for generating galvanic deposits on a carrier - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Erzeugung galvanischer Niederschläge auf einem Träger, bestehend aus einem Behälter, der eine den Elektrolyten enthaltende Hauptkammer und mindestens eine dieser letzteren zugeordnete Überlaufkammer aufweist, wobei der als Kathode wirkende Träger wenigstens teilweise in den Elektrolyten eingetaucht ist, ferner aus einer ebenfalls in den Elektrolyten eingetauchten Halterung zur Aufnahme von Anodenplatten und parallel zu den.Anodenplatten angeordneten, zwischen diesen und der Kathode befindlichen Spritzrohren sowie aus einer Pump- und Filtriervorrichtung.The present invention relates to an apparatus for generating electrodeposition on a carrier, consisting of a container, the main chamber containing the electrolyte and has at least one of the latter associated overflow chamber, the as Cathode-acting carrier is at least partially immersed in the electrolyte, furthermore from a likewise Holder immersed in the electrolyte to hold anode plates and parallel to the anode plates arranged, located between these and the cathode spray tubes and from a Pump and filter device.

Zur Erzeugung gleichmäßiger und dichter galvanischer Niederschläge auf einem zylindrischen Träger ist es bekannt, den als Anode wirkenden Zylinder um eine senkrechte Achse drehbar koaxial innerhalb eines im Horizontalschnitt kreisförmigen Elektrolytbehälters vorzusehen. Um diese Kathode werden in gleichmäßigen Abständen voneinander und konzentrisch um die Kathode eine Anzahl Spritzrohre vorge sehen, welche über die ganze Länge der Kathode mit Löchern bzw. Spritzdiisen versehen sind, die eine solche Lage einnehmen, daß sie die Flüssigkeitsstrahlen tangential gegen die Oberfläche der sich drehenden zylindrischen Kathode strömen lassen. Der durch die Spritzrohre gepreßte Elektrolyt fließt durch eineIn order to generate uniform and dense galvanic deposits on a cylindrical carrier, it is known to provide the cylinder acting as anode rotatable about a vertical axis coaxially within an electrolyte container which is circular in horizontal section. Around this cathode a number of spray tubes are provided at regular intervals and concentrically around the cathode, which are provided over the entire length of the cathode with holes or spray nozzles that occupy such a position that they the liquid jets tangentially against the surface of the Flow rotating cylindrical cathode. The electrolyte pressed through the spray tubes flows through a

Überlaufrinne ab. Als Anoden dienen in Gruppen um die Kathode angeordnete Kupferplatten, wobei diese Kupferplatten in gleichmäßigen geringen Abständen parallel zueinander und radial zur Kathode an den Stellen der Kathode gegenüberliegend vorgesehenOverflow channel. Copper plates arranged in groups around the cathode serve as anodes, these Copper plates parallel to one another and radially to the cathode at evenly small intervals Provided places opposite the cathode

ίο sind, an welchen die Elektrolytstrahlen auf die Kathode auftreffen. Durch das tangentiale Auftreffen der Flüssigkeitsstrahlen auf den Kathodenzylinder tritt eine lebhafte Wirbelung des Elektrolyten ein, welcher dadurch an der Kathode einen raschen Wechsei erfährt.ίο are where the electrolyte jets hit the cathode hit. Due to the tangential impact of the liquid jets on the cathode cylinder a lively swirl of the electrolyte occurs, which thereby changes rapidly at the cathode learns.

Es ist auch eine Vorrichtung bekannt, bei der die zylindrische, sich drehende Kathode in horizontaler Lage innerhalb eines Elektrolytbchälters vorgesehen wird, wobei sie von einer U-förmigen Anode umgebenThere is also known a device in which the cylindrical rotating cathode in a horizontal Location is provided within an electrolyte container, being surrounded by a U-shaped anode

ao ist. Neben dem die beiden Elektroden enthaltenden Hauptbehälter ist ein Überlaufbehälter vorgesehen, aus dem der verbrauchte Elektrolyt abgepumpt wird, eine Filtriervorrichtung durchläuft und anschließend dem Hauptbehälter wieder zugeführt wird.ao is. In addition to the one containing the two electrodes The main tank is an overflow tank from which the used electrolyte is pumped out, passes through a filtering device and is then fed back into the main container.

»5 Ein wesentlicher Nachteil dieser bekannten Vorrichtungen besteht darin, daß bei diesen der Anodenschlamm nicht bzw. nicht kräftig abgeführt wird, wodurch nur eine beschränkte Stromdichte im Elektrolyten möglich ist und es daher verhältnismäßig lange dauert, bis ein Niederschlag von ausreichender Stärke aiif dem Kathodenzylinder erhalten wird.»5 A major disadvantage of these known devices consists in the fact that in these the anode sludge is not or not vigorously removed, as a result of which only a limited current density is possible in the electrolyte and it is therefore relatively long takes until a deposit of sufficient thickness is obtained on the cathode cylinder.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Erzeugung galvanischer Niederschläge auf einem Träger, insbesondere auf einem Tiefdruckzylinder, zu schaffen, welche eine wesentlich höhere Stromdichte als die bekannten Vorrichtungen zuläßt, ohne daß die Qualität der erzeugten galvanischen Niederschläge dadurch beeinträchtigt wird. Nach der Erfindung wird vorgeschlagen, bei einerThe object of the present invention is to provide a device for generating galvanic deposits to create on a carrier, in particular on a gravure cylinder, which an essential higher current density than the known devices allows without affecting the quality of the generated galvanic Precipitation is affected. According to the invention it is proposed in a

♦o Vorrichtung der eingangs genannten Art die Eintrittsseite der Pump- und Filtriervorrichtung zur Rückführung des gereinigten Elektrolyten in die Hauptkammer sowohl an der Überlaufkammer als auch an der Hauptkammer anzuschließen und die Anodenplatten ν in zueinander parallelen Schräglagen auf ihrer Halterung abzustützen und unter gleichen Neigungswinkeln gegen die Spritzrohre hin geneigt vorzusehen.♦ o Device of the type mentioned at the beginning, the inlet side of the pumping and filtering device for return of the purified electrolyte into the main chamber at both the overflow chamber and the To connect the main chamber and the anode plates ν in mutually parallel inclined positions on their holder to be supported and provided inclined at the same angles of inclination towards the spray pipes.

Das Vorsehen einer zusätzlichen Absaugung für den Elektrolyten an der Hauptkammer bewirkt in Verbindung mit der vorgeschlagenen Schräglage der Anodenplatten, daß der Elektrolyt auch zwischen den Anodenplatten hindurch rasch zirkuliert, wodurch deren wirksame Oberfläche stark vergrößert wird.The provision of an additional suction for the electrolyte on the main chamber has the effect of Connection with the proposed inclination of the anode plates that the electrolyte also between the Anode plates circulated rapidly through, whereby their effective surface is greatly increased.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und den Unteransprüchen. Further features of the invention emerge from the following description of exemplary embodiments and the subclaims.

Auf der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele zu der Erfindung veranschaulicht.Two exemplary embodiments of the invention are illustrated in the drawing.

F i g. 1 ist ein senkrechter Schnitt durch die Einrichtung nach einer ersten Ausführungsform, und F i g. 1 is a vertical section through the processing Einrich according to a first embodiment, and

F i g. 2 ist eine Ansicht von oben auf die Einrichtung nach einer zweiten Ausführungsform. F i g. 2 is a view from above of the device according to a second embodiment.

Die Einrichtung nach Fig. 1 hat einen Behälter a, der eine den Elektrolyten enthaltende Hauptkammer al und zwei auf entgegengesetzten Seiten derselben vorgesehene Oberlaufkammern al und a3 aufweist, die unmittelbar über dem Boden derselben mittels eines in Fig. 1 nicht dargestellten Rohres miteinander The apparatus of Fig. 1 has a container A, and two and having an electrolyte-containing main chamber al al on opposite sides thereof provided upper reaches chambers a3 which together immediately above the bottom thereof by means of a not shown in Fig. 1 tube

verbunden sind. In den Elektrolyten teilweise eingetaucht ist der als rotierender, in den beiden Stirnwandteilen der Hauptkammer gelagerter Tiefdruck-Zylinder ausgebildete Träger b, auf dem der galvanische Niederschlag gebildet werden soll. Der Zylinder b wirkt dabei wie üblich als Kathode. Unterhalb dieses Zylinders b sind längliche Anodenplatten c vorgesehen, die mit ihren Endteilen auf zwei in einem gewissen Abstand voneinander angeordneten, mit ihrem Stegteil nach unten gekehrten Tragbügeln d abgestützt sind. Diese Anodenplatten c verlaufen parallel zueinander und sind unter dem gleichen Neigungswinkel alle nach der gleichen Seite hin geneigt. Zur Einrichtung gehört auch eine hier nur angedeutete Umwälz- und Filtriervorrichtung, die zwei Motorfilterpumpen m und η aufweist. Die Ansaugseite dieser beiden Pumpen ist an Auslaufstutzen el und e3, welche im Boden der Hauptkammer al und der Überlaufkammer «3 vorgesehen sind, angeschlossen.are connected. Partially immersed in the electrolyte is the carrier b, which is designed as a rotating low-pressure cylinder mounted in the two end wall parts of the main chamber and on which the galvanic deposit is to be formed. The cylinder b acts as a cathode as usual. Underneath this cylinder b , elongated anode plates c are provided, the end parts of which are supported on two support brackets d which are arranged at a certain distance from one another and with their web part facing downwards. These anode plates c run parallel to each other and are all inclined towards the same side at the same angle of inclination. The device also includes a circulating and filtering device, only indicated here, which has two motor filter pumps m and η . The suction side of these two pumps is connected to outlet nozzles el and e3, which are provided in the bottom of the main chamber a1 and the overflow chamber «3.

Die beiden Pumpen fördern den filtrierten Elektrolyten mittels dicht durch den Boden der Hauptkammer al hindurchgeführten Druckleitungen zu Spritzrohren 01 und 02, die parallel zu den Anodenplatten c oberhalb derselben verlaufen, und zwar in der Nähe der Schenkel der Tragbügel d, gegen die diese Anodenplatten c geneigt sind. Die Austrittsöffnungen der Spritzrohre 01 und 02 befinden sich auf der dem Tiefdruck-Zylinder b bzw. den Anodenplatten c entsprechenden Seite derselben, so daß der von den Filterpumpen im Kreislauf geförderte Elektrolyt zwischen den Anodenplatten hindurchströmt, wobei ein Teil desselben auch noch den Zylinder bestreicht. Dadurch, daß die Überlaufkammer al mittels einer Leitung mit der Überlaufkammer a3 verbunden ist, wird auch der in der erstgenannten Überlaufkammer befindliche Elektrolyt umgewälzt.The two pumps convey the filtered electrolyte by means of pressure lines passed tightly through the bottom of the main chamber al to spray pipes 01 and 02, which run parallel to the anode plates c above the same, in the vicinity of the legs of the support bracket d, against which these anode plates c are inclined are. The outlet openings of the spray pipes 01 and 02 are on the side corresponding to the gravure cylinder b or the anode plates c , so that the electrolyte circulated by the filter pumps flows through between the anode plates, part of which also brushes the cylinder. Characterized in that the overflow chamber is connected via a conduit al with the overflow chamber a3, and the electrolyte located in the first-mentioned overflow chamber is circulated.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 hat einen im Horizontalschnitt runden, doppelwandigen Behälter g, dessen Innenwand etwas höher ist als die Außenwand. Dadurch werden auch wieder eine Hauptkammer gl und eine Überlaufkammer gl gebildet. In der Achse der Hauptkammer gl ist z. B. ein mit einem galvanischen Überzug zu versehender zylindrischer Träger h, und zwischen dem Träger und der Innenwand des Behälters g sind die länglichen Anodenplatten i stehend in kranzartiger Anordnung vorgesehen. Innerhalb der so angeordneten Anodenplatten / sind parallel dazu verlaufende Spritzrohr^ j vorgesehen, denen der filtrierte Elektrolyt von unten her auch wieder von Motorfilterpumpen m und /i, de ren Ansaugseite an zwei Ablaufstutzen k der Überlaufkammer gl bzw. an einen Ablaufstutzen k' der Hauptkammer gl angeschlossen ist, zugeführt wird. Der so in Umlauf versetzte Elektrolyt strömt dabeiThe embodiment according to FIG. 2 has a double-walled container g, which is round in horizontal section and whose inner wall is slightly higher than the outer wall. Thus, a main chamber gl again and formed an overflow chamber gl. In the axis of the main chamber gl is z. B. a to be provided with a galvanic coating cylindrical carrier h, and between the carrier and the inner wall of the container g , the elongated anode plates i are provided standing in a wreath-like arrangement. Running parallel thereto spray pipe ^ j within the thus arranged anode plates / are provided, which fro m the filtered electrolyte from the bottom again by motor filter pump and / i, de ren suction side at two downcomer k the overflow chamber gl and k to a downcomer 'of the main chamber gl is connected, is supplied. The electrolyte thus circulated flows in the process

ίο auch wieder in Strahlen aus den Spritzrohren, gegen die Anodenplatten gerichtet, rasch und intensiv zwischen die Anodenplatten / hindurch, wobei ein Teil desselben, ähnlich wie vorstehend erläutert, den zu galvanisierenden Gegenstand bestreicht.ίο again in jets from the spray pipes, against the anode plates directed, rapidly and intensely between the anode plates / through, being a part the same, similarly as explained above, coated the object to be electroplated.

Dank der eigenartigen Anordnung der Anodenplatten in den beiden vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ist es gelungen, unter entsprechend intensiver Filtration des Elektrolyten mit herkömmlichen Elektrolytenzusammensetzungen die Stromdichten um mehr als das Doppelte zu erhöhen. Der Hauptvorteil dieser neuartigen Anodenanordnung besteht darin, daß die anodische Oberfläche gegenüber bisherigen Anlagen um das 3- bis 4fache vergrößert wird. Von wesentlicher Bedeutung ist auchThanks to the peculiar arrangement of the anode plates in the two embodiments described above succeeded, with correspondingly intensive filtration of the electrolyte with conventional electrolyte compositions the Increase current densities by more than double. The main advantage of this novel anode arrangement consists in the fact that the anodic surface is increased 3 to 4 times compared to previous systems will. Is essential too

»5 die hier der Anodenstellung angepaßte Filtration und Einspritzung des gereinigten Elektrolyten.»5 the filtration adapted here to the anode position and Injection of the purified electrolyte.

Die hier vorgesehene Anodenanordnung und die durch die Filtration erreichte starke Umspülung der Anoden erlauben die Anwendung sehr hoher Stromdichten, d. h., unter Verwendung üblicher Badzusammensetzungen wird eine Erhöhung der Stromdichte von mehr als 100% erreicht, d. h. bis zu 35 A/dm^: Die Spritzrohre selbst ermöglichen eine sehr intensive Elektrolyt-Zirkulation zwischen Anode und Kathode, wobei zu sagen ist, daß es sich um einen filtrierten Elektrolyten handelt.The anode arrangement provided here and the strong flushing of the anodes achieved by the filtration allow the use of very high current densities, that is, when using conventional bath compositions, an increase in the current density of more than 100% is achieved, i.e. up to 35 A / dm ^: the spray pipes themselves allow a very intensive electrolyte circulation between anode and cathode, whereby it must be said that it is a filtered electrolyte.

In Kombination mit geeigneten Zusätzen gelingt es, mit der erfindungsgemäßen Einrichtung fein kristallene Kupferniederschläge mit einer Härte von etwa 180 bis 190 Vickers zu erzeugen, welche trotz ihrer Härte eine sehr hohe Elastizität aufweisen und frei von Poren und Fremdkörpereinschlüssen sind. Diese neuartige Einrichtung kann für verschiedene Zwecke und mit diversen Elektrolyten betrieben werden. In combination with suitable additives, it is possible with the device according to the invention to produce finely crystalline Generate copper deposits with a hardness of about 180 to 190 Vickers, which despite their hardness have a very high elasticity and are free of pores and foreign matter inclusions. This new type of device can be operated for various purposes and with various electrolytes.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (4)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Vorrichtung zur Erzeugung galvanischer Niederschläge auf einem Träger, bestehend aus einem Behälter, der eine den Elektrolyten enthallende Hauptkammer und mindestens eine dieser letzteren zugeordnete Überlaufkammer aufweist, wobei der als Kathode wirkende Träger wenigstens teilweise in den Elektrolyten eingetaucht ist, ferner aus einer ebenfalls in den Elektrolyten eingetauchten Halterung zur Aufnahme von Anodenplatten und parallel zu den Anodenplatten angeordneten, zwischen diesen und der Kathode befindlichen Spritzrohren sowie aus einer Pump- und Filtriervorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittsseite der Pump- und Filtriervorrichtung zur Rückführung des gereinigten Elektrolyten in die Hauptkammer sowohl an der Überlaufkammer als auch an der Hauptkammer angeschlossen ist und daß die Anodenplatten in zueinander parallelen Schräglagen auf ihrer Halterung abgestützt und unter gleichen Neigungswinkeln gegen die Spritzrohre hin geneigt sind.1. Device for generating galvanic deposits on a carrier, consisting of a container which has a main chamber containing the electrolyte and at least one of these has the latter assigned overflow chamber, the carrier acting as a cathode at least is partially immersed in the electrolyte, and also from one also immersed in the electrolyte Bracket for holding anode plates and arranged parallel to the anode plates, Spray pipes located between these and the cathode and a pump and filter device, characterized in that that the inlet side of the pumping and filtering device to return the purified Electrolytes in the main chamber on both the overflow chamber and the main chamber is connected and that the anode plates in parallel inclined positions on their Bracket supported and inclined at the same angles of inclination towards the spray pipes are. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung der Anodenplatten nach unten gerichtete Tragbügel aufweist.2. Device according to claim 1, characterized in that that the holder of the anode plates has downwardly directed support bracket. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrolyt-Behälter zwei seitliche, mittels einer Leitung miteinander verbundene Überlaufbehälter aufweist.3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the electrolyte container has two lateral overflow tanks connected to one another by means of a line. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 unter Verwendung eines im Horizontalschnitt runden Elektrolyt-Behälters, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter eine Doppelwandung aufweist, wobei die innere Wandung den Hauptbehälter bildet und zwecks Bildung eines Überlaufes hoher ist als die Außenwandung, und daß die Anodenplatten kranzartig im Hauptbehälter angeordnet sind.4. Apparatus according to claim 1 using an electrolyte container that is round in horizontal section, characterized in that the container has a double wall, the inner wall forming the main container and to form an overflow is higher than the outer wall, and that the anode plates Are arranged like a ring in the main container.