DE1496950B2 - Vorrichtung zur kontinuierlichen Erzeugung von Elektrolytkupfer in Form von Bändern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Erzeugung von Elektrolytkupfer in Form von Bändern mit einer den Elektrolyt enthaltenden Wanne, einer Kathode, bestehend aus einem über im Abstand voneinander befindlichen Rollen geführten und angetriebenen endlosen teilweise in den Elektrolyt eingetauchten Band, das über Schleifkontakte mit der Stromquelle in Verbindung steht, mit gegenüber dem eingetauchten Teil des Kathodenbandes in der Wanne angeordneten Anoden und mit einem in der Wanne zwischen Kathoden- und Anodenfläche vorgesehenen Rührwerk sowie Nachbehandlungseinrichtungen für das Kupferband.

Bei den bekannten Vorrichtungen dieser Art werden die Schleifkontakte für die Stromzufuhr zum Kathodenband an dem in den Elektrolyt nicht eingetauchten Teil des Kathodenbandes angeschlossen, um zu vermeiden, daß diese Kontakte direkt mit dem Elektrolyt in Berührung kommen. Bei einer derartigen Anordnung der Schleifkontakte wird der Strom längs des Bandes geleitet, so daß die Stromdichte von der Dicke des Bandes abhängig ist.

Je kleiner diese Dicke ist, desto größer ist die Stromdichte bei gleichbleibender Stromstärke. Da jedoch das Kathodenband während des Arbeitens stark beansprucht wird, indem es fortwährend beim Herumführen um die Rollen um 180° gebogen wird, kann die Dicke eines derartigen Bandes eine gewisse Grenze nicht übersteigen, da sich sonst das Band übermäßig erhitzt und die gesamte Ampere-Menge, die man durch ein derartiges Kathodenband leiten kann, eine relativ ge

ringe ist.

Der Erfinder hat sich nunmehr die Aufgabe gestellt, eine Vorrichtung der aufgezeigten Art zu schaffen, bei welcher die durch das Kathodenband zu leitende Strommenge bei gleichbleibender Dicke des Kathodenbandes erheblich höher liegt und bei der die Stromübertragung und die Stromverteilung an dem Kathodenband verbessert und die Stromverluste herabgesetzt sind. Zudem soll ein Kathodenband mit einer geringen Dicke verwendet werden können.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Kathodenband an den beiden Längskanten mit einem bordwandartigen Rand versehen ist, welcher das Eindringen des Elektrolyts auf die obere Oberfläche des auf dem Elektrolyt schwimmenden Trums des Kathodenbandes verhindert, und daß zwischen den das Kathodenband führenden Rollen über die gesamte genannte obere Oberfläche des auf dem Elektrolyt schwimmenden Trums Schleifkontakte für die Kathodenstromzufuhr verteilt angeordnet sind.

Der bordwandartige Rand besteht aus einer im Querschnitt L-förmigen Lippe aus Kunststoff, wobei die Lippe mit ihrem einen Ende den Rand des Katho- ^ denbandes umfaßt und mit dem anderen Ende nach ( oben ragt.

Die nachstehende Beschreibung dient zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Gegenstandes, von dem ein Ausführungsbeispiel in den Zeichnungen dargestellt ist. Es zeigt

F i g. 1 einen Querschnitt durch die Vorrichtung,

F i g. 2 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung gemäß F i g. 1,

F i g. 3 Teilstück des Bandes mit dem bordwandartigen Rand im Schnitt.

Beim Ausführungsbeispiel besitzt die erfindungsgemäße Vorrichtung ein endloses Band 1 aus rostfreiem Stahl, das um die Walzen 2 und 3 läuft, von denen zumindest eine mit einem Antriebsaggregat, welches das Förderband 1 in Umlauf setzt, verbunden ist. Das untere Trum des Bandes 1 läuft durch die mit Elektrolyt gefüllte Wanne 4, wobei die untere äußere Oberfläche des unteren Trums mit dem Elektrolyt in Berührung kommt, während, um eine Abscheidung von Kupfer auch an der Innenfläche des Bandes 1 zu vermeiden, zwei bordwandartige Ränder 5 aus vulkanisiertem f Gummi, Plastik od. dgl. vorgesehen sind, die an den Längsseiten des Kathodenbandes angebracht sind. Die lippenartigen Ränder 5 besitzen gegenüber der Innenseite des Bandes 1 eine genügend große Höhe, so daß der Elektrolyt nicht auf die Innenfläche des Bandes 1 gelangen kann (vgl. F i g. 3).

Die Länge des Bandes 1, zusammen mit den lippenartigen Rändern 5, die eine volle Ausnutzung der Innenfläche des Bandes 1 als Berührungsgrundfläche ermöglichen, kann beliebig groß sein, mit dem Vorteil, auf eine ausgedehnte Fläche große Strommengen verteilen zu können, wobei die Stromdichte in normalen Grenzen gehalten wird. Dadurch ist es möglich, die Leistung jeder Maschine erheblich zu steigern und damit auch die Produktion bei gleichzeitiger Verminderung der Einrichtungskosten sowie Arbeitskräfte.

Die Kathodenspeisung erfolgt über Schleifkontakte 6, die aus einer auf eine rohrartige Stütze aus biegsamen Stahl aufgewickelten Kupferblechrolle bestehen und an metallischen Querstangen 7 befestigt sind, wobei die Querstangen 7 mit dem negativen Pol der Stromquelle verbunden sind. Diese Schleifkontakte 6 werden auf Grund der Elastizität der tragenden Stahl-

rohrstützen ständig an die Innenfläche des Bandes 1 angedrückt und sind in Übereinstimmung mit dem unteren Trum des Bandes 1 angeordnet. Die Anzahl der Schleifkontakte 6 und der Querstangen 7 ist naturgemäß verschieden und wird im Verhältnis zur Länge des Bandes 1 und des durchgeleiteten Stromes festgelegt. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß auf Grund der erfindungsgemäßen Anordnung eine große Fläche für die Schleifkontakte zur Verfügung steht, so daß diese in großer Stückzahl angeordnet werden können und damit die Möglichkeit geboten ist, die Stromdichte leicht unter entsprechenden Grenzen zu halten.

Die Wanne 4 ist innen mit Blei verkleidet, so daß sie als unlösliche Anode und auch als Stromzuführung für die Kupferschienen 8, die am Boden der Wanne 4 angeordnet sind (s. F i g. 2), dienen kann. Im ersten Fall, d. h. wenn der Wannenboden als unlösliche Anode arbeitet, ist nach einer Variante eine Hilfseinrichtung für die Erzeugung von in die Wanne 4 abzufüllendes Kupfersulfat angeordnet.

Längs der Wannenschenkel stehen nach innen gerichtete Längsführungen 9 aus Plastik bzw. aus einem anderen Isolationsmaterial für die Führung der Ränder 5 des Bandes 1 und für eine entsprechende Begrenzung des unteren Teiles der Wanne 4 vor, so daß sich die eventuell über diese Längsführungen 9 hinaussickernde Flüssigkeit' ruhig verhält. Eine weitere Aufgabe der Längsführungen 9 besteht darin, die Stärke der Kupferplatte an den Rändern zu regeln, da sich normalerweise an den Rändern der Kathode mehr Kupfer absetzt. Da die nach innen vorstehenden Längsführungen 9 derart breit ausgelegt sind, daß sie etwas über den Rand des Bandes reichen, wird es erreicht, daß dieser Rand nicht direkt der Anode gegenübersteht, wodurch ein Band mit nahezu gleichmäßiger Dicke erzielt wird.

Oberhalb der Längsführungen 9 sind an den Wänden der Wanne 4 weitere Längsführungen 9a angeordnet, die mit ihrem äußeren Ende an dem am Band 1 befestigten bordwandartigen Rand 5 anliegen. Die Aufgabe dieser Längsführungen 9a besteht darin, die Ränder des Bandes 1 zu führen und um zu verhindern, daß das Band 1 infolge des vom Elektrolyt am Band 1 nach oben ausgeübten Druckes dasselbe 1 nach oben hin eine krumme Lage einnimmt. Da das Band 1 von dem bordwandartigen Rand 5 eingefaßt ist, neigt es dazu, auf der Flüssigkeit zu schwimmen.

In dem unteren Teil der Wanne 4 ist ein Rührwerk angeordnet, welches aus einem beweglichen, leiterförmigen Teil 10,11 (vgl. F i g. 2) besteht, der in Längsrichtung verlaufend zwischen der Längsführung 9 und den Vorsprüngen 12 gelagert ist.

Im Oberteil der Vorrichtung bei der Rolle 2 ist ein Aggregat zur Oberflächenbearbeitung des auf der Kathode abgeschiedenen Kupferbandes angeordnet. Dieses Aggregat besteht aus zwei beweglichen Querschlitten 13 und 14, die sich parallel zur Achse der Rolle 2 bei einstellbarem Druck und einstellbarer Geschwindigkeit hin- und herbewegen. Der Schlitten 13 ist mit zumindest einer Bürste aus hartem Material, z. B. aus Stahlborsten od. dgl., zum Reinigen des Bandes von eventueil auf der Außenfläche verbleibenden Ablagerungen ausgerüstet. Der zusammen mit dem Schlitten 13 bewegliche Schlitten 14 besitzt eine Bürste aus weichem Material, um das von der Bürste des Schlittens 13 gelöste Material an die Ränder zu bürsten und so eine weitere Reinigung und Polierung des Bandes zu erzielen.

Die mit Bürsten versehenen Schlitten 13 und 14 werden mit Hilfe einer pneumatischen bzw. mechanischen, nicht dargestellten Antriebsvorrichtung angetriebenen und weisen Mittel für die Druckeinstellung der Bürsten

ao auf das Band auf.

Es ist außerdem eine Variante für dieses Aggregat zur Oberflächenbearbeitung des Kupferbandes vorgesehen, wonach an Stelle der Schlitten 13, 14 zylinderförmige, rotierende Bürsten angeordnet sind, die horizontal gelagert sind und spiralförmige Borsten besitzen, um Kratzer auf Platte oder Band zu vermeiden.

Am Ende der Vorrichtung ist ein weiteres Aggregat 15 angeordnet, um dem erzeugten Kupferband eine entsprechende Härte zu verleihen. Dieses Aggregat 15 besteht aus einem Satz am Punkt 17 befestigter Prismenkörper 16, die kammartig nebeneinander angeordnet sind und über auf das äußere Ende derselben wirkende Federn 18 gegen die Außenfläche des erzeugten Kupferbandes gedruckt werden. Das Aggregat 15 wird außerdem hin- und herbewegt, wodurch die prismatischen Körper 16 im wesentlichen in Richtung des Vorschubes des Bandes 1 wechselweise verschoben werden.

An das Aggregat 15 schließt sich das Aggregat 19 mit rotierenden Messern od. dgl. an, wobei die Messer zum Entfernen des seitlichen Grats am erzeugten Kupferband dienen.

Außerdem ist eine an sich bekannte Wickelvorrichtung 20 zum Aufwickeln des Kupferbandes vorgesehen.

Die Kupferschienen 8 weisen vorteilhafterweise an der oberen Fläche eine Längsrille zur Bildung von dreieckigen Vorsprüngen zwecks Erleichterung eines gleichmäßigen Lösens des Kupfers auf und sind am Boden der Wanne 4 angeordnet, wobei eine Verstellung der letzteren, d. h. der Wanne 4, nach unten vorgesehen ist, um dieselbe von den Walzen 2 und 3 zu entfernen und eine periodische Beschickung zu gewährleisten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur kontinuierlichen Erzeugung von Elektrolytkupfer in Form von Bändern mit einer den Elektrolyt enthaltenden Wanne, einer Kathode, bestehend aus einem über im Abstand voneinander befindlichen Rollen geführten und angetriebenen endlosen, teilweise in den Elektrolyt eingetauchten Band, das über die Schleifkontakte mit der Stromquelle in Verbindung steht, mit gegenüber dem eingetauchten Teil des Kathodenbandes in der Wanne angeordneten Anoden und mit einem in der Wanne zwischen Kathoden- und Anodenfläche vorgesehenen Rührwerk sowie Nachbehandlungseinrichtungen für das Kupferband, dadurch gekennzeichnet, daß das Kathodenband (1) an den beiden Längskanten mit einem bordwandartigen Rand (5) versehen ist, welcher das Eindringen des Elektrolyts auf die obere Oberfläche des auf dem Elektrolyt schwimmenden Trums des Kathodenbandes (1) verhindert, und daß zwischen den das Kathodenband (1) führenden Rollen (2, 3) über die gesamte genannte obere Oberfläche des auf dem Elektrolyt schwimmenden Trums Schleifkontakte (6) für die Kathodenstromzufuhr verteilt angeordnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der bordwandartige Rand (5) aus einer aus Kunststoff bestehenden, im Querschnitt L-förmigen Lippe besteht, die mit einem Ende den Rand des Kathodenbandes (1) umfaßt und mit dem anderen Ende nach oben ragt.