DD284701A5

DD284701A5 - CYLINDER OF LARGE DIAMETER FOR THE PRODUCTION OF COPPER FOIL

Info

Publication number: DD284701A5
Application number: DD32925289A
Authority: DD
Inventors: Robert Poetter; Dieter Palm; Dieter Heinicke
Original assignee: Veb Galvanotechnik Leipzig,Dd
Priority date: 1989-06-05
Filing date: 1989-06-05
Publication date: 1990-11-21

Abstract

Zylinder groszen Durchmessers zur Erzeugung von Kupferfolie mittels elektrolytischer Abscheidung von Kupfer, bei dem die Aufgabe den fuer die Folienerzeugung benoetigten Strom so uebertragen, dasz AEnderungen der UEbergangswiderstaende waehrend des technologischen Betriebsregimes infolge Temperaturaenderungen durch Medienbeauflagung, AEnderung der vorgegebenen mechanischen Spannungszustaende und Oxidationserscheinungen ausgeschlossen werden, so dasz eine UEberhitzung des gesamten Systems und somit eine Unterbrechung der Folienerzeugung verhindert und dadurch geloest wird, dasz die Stromzufuehrungselemente am inneren Mantel des Zylinders symmetrisch zum vertikalen Durchmesser und die axiale Zylinderlaenge in gleichen Abstaenden aufteilend angeordnet sind. Fig. 2{Zylinder; Kupferfolie; elektrolytische Abscheidung; Folienerzeugung; Strom; UEbergangswiderstaende; Temperaturaenderung; Oxidation; Galvanotechnik}Cylinders of large diameter for the production of copper foil by means of electrolytic deposition of copper, in which the task of the required for the film production current transferred so that changes in the transition resistors during the technological operating regime due to temperature changes by Medienbeauflagung, changed the predetermined mechanical Spannungszustaende and oxidation phenomena are excluded, so This prevents overheating of the entire system and thus interruption of the film production and thereby eliminates the fact that the power supply elements on the inner shell of the cylinder are arranged symmetrically to the vertical diameter and the axial cylinder length at equal intervals. Fig. 2 {cylinder; Copper foil; electrolytic deposition; Film production; Electricity; UEbergangswiderstaende; to temperature change; Oxidation; electroplating}

Description

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft einen mit hohen Strömen belastbaren Zylinder großen Durchmessers aus Titan oder titanbeschichteten metallischen Werkstoffen zur Erzeugung von Kupferfolie durch Abscheidung von Kupfer aus wäßrigen Lösungen in der Galvanotechnik.The invention relates to a high-load cylinder of large diameter titanium or titanium-coated metallic materials for the production of copper foil by deposition of copper from aqueous solutions in electroplating.

Characteristic of the known state of the art

Die bekannten technischen Lösungen beinhalten in der Regel die Funktionselemente Abscheidezylinder, tragende Welle mit Aufnahme- und Kontaktvorrichtungen für den Abscheidezylinder, sowie Stromzuführungselemente und Lagerungen für die tragende Welle. Dabei erfolgt die Stromübertragung auf einen definiert rotierenden Abscheidezylinder beidseitig stirnseitig über Stromzuführungselemente, wie z. B. Kohlebürsten, die radial oder axial zustell bar sind auf Schleifringe, Kontaktzylinder bzw. ein oder mehrere parallel angeordnete Kontaktscheiben.The known technical solutions usually include the functional elements deposition cylinder, bearing shaft with receiving and contact devices for the deposition cylinder, and power supply elements and bearings for the supporting shaft. The power is transmitted to a defined rotating deposition cylinder on both sides of the front side via power supply elements such. As carbon brushes that are radially or axially Zustell bar on slip rings, contact cylinder or one or more parallel contact discs.

Durch die Übergangswiderstände zwischen den Stromzuführungselementen und tragenden Welle sowie insbesondere der Kontaktierung der tragenden Welle mit dem Abscheidezylinder, in Verbindung mit den spezifischen Widerständen der eingesetzten Werkstoffe, treten zwangsläufig im gesamten System Spannungsabfälle auf.Due to the contact resistances between the power supply elements and the supporting shaft and in particular the contacting of the supporting shaft with the deposition cylinder, in conjunction with the specific resistances of the materials used, inevitably occur in the entire system voltage drops.

Infolge Temperaturänderung durch Medienbeaufschlagung, Änderung der vorgegebenen mechanischen Spannungszustände, beispielsweise bei Schraubenverbindungen und Oxidationserscheinungen während des technologischen Betriebsregimes steigen die Übergangswiderstände und somit die Spannungsabfälle, welche zu Verlustenergien führen, unkontrollierbar an, so daß es über eine partielle Erwärmung zur Überhitzung des gesamten Systems und somit zur Unterbrechung der Folienerzeugung kommen kann.As a result of temperature change by Medienbeaufschlagung, change the predetermined mechanical stress conditions, for example in screw connections and oxidation phenomena during the technological regime regime increase the contact resistance and thus the voltage drops, which lead to energy losses, uncontrollable, so that there is a partial heating to overheat the entire system and thus to interrupt the film production can come.

Es ist keine Vorrichtung bekannt, bei der die aufgeführten nachteiligen Erscheinungen ausgeschlossen werden können.There is no known device in which the listed adverse phenomena can be excluded.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist, einen Zylinder großen Durchmessers zur Erzeugung von Kupferfolie mittels elektrolytischer Abscheidung von Kupfer zu schaffen, der bei sehr hohen Strombelastungen eine erheblich größere Betriebssicherheit und damit erhöhte Standzeit erreicht, wobei durch die Minimierung von Stromübergangsstellen nur geringe Energieverluste auftreten. Neben der Minimierung der exialen Baulänge soll der technische und technologische Aufwand gegenüber bekannten Vorrichtungen verringert werden.The aim of the invention is to provide a cylinder of large diameter for the production of copper foil by means of electrolytic deposition of copper, which achieved at very high current loads a much greater reliability and thus increased life, with minimal power losses occur due to the minimization of power points. In addition to minimizing the exialen length of the technical and technological effort compared to known devices to be reduced.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Zylinder großen Durchmessers zur Erzeugung von Kupferfolie mittels elektrolytischer Abscheidung von Kupfer zu schaffen, der es gestattet, den für die Folienerzeugung benötigten Strom so zu übertragen, daß Änderungen der Übergangswiderstände während des technologischen Betriebsregimes infolge Temperaturänderungen durch Medienbeaufschlagung, Änderung der vorgegebenen mechanischen Spannungszustände und Oxidationserscheinungen ausgeschlossen werden, so daß eine Überhitzung des gesamten Systems und somit eine Unterbrechung der Folienerzeugung verhindert wird und eine Homogenität des elektrischen Feldes erreicht wird.The invention has for its object to provide a cylinder of large diameter for the production of copper foil by means of electrolytic deposition of copper, which allows to transfer the current required for the film production so that changes in contact resistance during the technological regime due to temperature changes by Medienbeaufschlagung, Changing the predetermined mechanical stress conditions and oxidation phenomena are excluded, so that overheating of the entire system and thus an interruption of the film production is prevented and a homogeneity of the electric field is achieved.

-2- 248 701-2- 248 701

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst, indem in einem rotierenden Zylinder großen Durchmessers aus Titan oder titanbeschichteten metallischen Werkstoffen im Bereich unterhalb der gedachten Ebene, die durch den horizontalen Durchmesser bestimmt wird, Stromzuführungselemente am inneren Mantel symmetrisch zum vertikalen Durchmesser, maximal bis zur Oberkante der dem Zylinder in einem Abstand gegenüberstehenden Anode, sowie die axiale Zylinderlänge in gleichen Abständen aufteilend, angeordnet sind, wobei sie in Drehrichtung des Zylinders feststehen und radial zur inneren Mantellinie, in Richtung dieser, verstellt werden können. Wenn erforderlich, kann ein entgegen der Zylinderdrehrichtung gesehen vor den Stromzuführungselementen angeordnetes Oberflächenreinigungssystem, beispielsweise Bürsten, zur Sicherung einer metallisch blanken Oberfläche angebracht werden. Mit der erfindungsgemäßen Lösung wurde mit geringem technischen und technologischen Aufwand für die Erzeugung von Kupferfolie mittels eines Zylinders großen Durchmessers eine Vorrichtung für den für die Folienerzeugung benötigten Strom geschaffen, die es ermöglicht, den Strom so zu übertragen, daß Änderungen der Übergangswiderstände während des technologischen Betriebsregimes infolge Temperaturänderungen durch Medienbeaufschlagung, Änderung der vorgegebenen mechanischen Spannungszustände und Oxidationserscheinungen ausgeschlossen werden, so daß eine Überhitzung des gesamten Systems und somit eine Unterbrechung der Folienerzeugung verhindert wird, was mit den bekannten Vorrichtungen nicht erreichbar ist. Weiterhin hat die erfindungsgemäße Anordnung der Stromzuführungselemente den Vorteil, daß das elektrische Feld homogenisiert wird.According to the invention, the object is achieved by providing in a rotating cylinder large diameter titanium or titanium-coated metallic materials in the area below the imaginary plane, which is determined by the horizontal diameter, power supply elements on the inner shell symmetrical to the vertical diameter, at most up to the top of the cylinder arranged at a distance opposing anode, and the axial cylinder length at equal intervals dividing, wherein they are fixed in the direction of rotation of the cylinder and radially to the inner surface line, in the direction of this, can be adjusted. If necessary, a surface cleaning system, such as brushes, arranged opposite to the cylinder's rotational direction, may be applied in front of the power supply elements to secure a metallically bright surface. With the solution according to the invention a device for the current required for the film production was created with little technical and technological effort for the production of copper foil by means of a cylinder of large diameter, which makes it possible to transmit the current so that changes in the contact resistances during the technological regime due to temperature changes by media exposure, change in the predetermined mechanical stress conditions and oxidation phenomena are excluded, so that overheating of the entire system and thus an interruption of the film production is prevented, which is not achievable with the known devices. Furthermore, the inventive arrangement of the power supply elements has the advantage that the electric field is homogenized.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden. Die Zeichnungen zeigen in Fig. 1 eine Teilansicht der Vordersicht im Schnitt und in Fig. 2 eine Seitenansicht im Schnitt eines Zylinders 1 großen Durchmessers und eine seitliche Zylinderfortführung 2 in Form eines Zylinders mit gleichen Außendurchmessers, wobei die gemeinsame äußere Mantellinie dieser beiden Zylinder durch eine eingesetzte Labyrinthdichtung 3 mäanderförmig unterbrochen wird. Die Zylinderfortführung 2 auf den Rollen 4 gelagert und mit der Rolle 5 in vertikaler Richtung begrenzt, wird durch die Schraubverbindung 6 auf dem Zylindersitz 7 angeflanscht, wobei durch diese Verbindung gleichzeitig der aus Elastwerkstoffen bestehende Dichtungsring 8 in die konische Kontur der Stirnseite des Zylinders 1 großen Durchmessers gepreßt wird. Innerhalb des rotierenden Zylinders 1 großen Durchmessers im Bereich unterhalb einer gedachten Ebene, die durch den horizontal verlaufenden Durchmesser bestimmt wird, sind Stromzuführungselemente 9 am inneren Mantel 10, symmetrisch zum vertikal verlaufenden Durchmesser, maximal bis zur Oberkante 11 der dem Zylinder 1 in einem Abstand gegenüberstehenden Anode 12 und die die axiale Zylinderlänge in gleiche Abstände aufteilen, angeordnet, wobei sie in Drehrichtung des Zylinders 1 feststehen und radial zur inneren Mantellinie, in Richtung dieser, verstellt werden können. Durch die radial freie Öffnung des Zylindersitzes 7 wird ein nicht dargestellter Anschluß der Stromzuführungselemente 9 axial außerhalb der stirnseitigen Begrenzung der seitlichen Zylinderführung 2 geführt. Wenn erforderlich, kann entgegen der Zylinderdrehrichtung gesehen, vor den Stromzuführungselementen 9 ein Oberflächenreinigungssystem 13, beispielsweise Bürsten, zur Sicherung einer metallisch blanken Oberfläche angebracht werden. Durch die dargestellte Anordnung der Stromzuführungselemente 9 im Bereich der mit Elektrolyten 14 durchströmten Kanäle 15, die einerseits durch die unterhalb des gedachten horizontalen Durchmessers des Zylinders 1 liegenden Manteloberfläche des Zylinders 1 und durch die innere Mantelfläche der Anoden 12 begrenzt werden, kann strahlenförmig in radialer Richtung eine gleichmäßige Stromübertragung für die Abscheidung von Kupfer auf dem Zylinder 1 für die Folienerzeugung erfolgen. Der die Kanäle 15 durchströmende Elektrolyt 14 kühlt kontinuierlich über die Wandung des Zylinders 1, den Kontaktbereich der Stromzuführungselemente 9 und hält deren Temperatur konstant, so daß Uberhitzungen des gesamten Systems infolge Änderung von Ubergangswiderständen ausgeschlossen werden.The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment. The drawings show in Fig. 1 is a partial view of the front view in section and in Fig. 2 is a side view in section of a cylinder 1 of large diameter and a lateral cylinder continuation 2 in the form of a cylinder with the same outer diameter, wherein the common outer surface line of these two cylinders by a used labyrinth seal 3 is interrupted meandering. The cylinder continuation 2 mounted on the rollers 4 and limited by the roller 5 in the vertical direction, is flanged by the screw 6 on the cylinder seat 7, which at the same time consisting of elastomers sealing ring 8 in the conical contour of the end face of the cylinder 1 large by this connection Diameter is pressed. Within the rotating cylinder 1 of large diameter in the region below an imaginary plane, which is determined by the horizontally extending diameter, power supply elements 9 on the inner shell 10, symmetrical to the vertical diameter, at most up to the upper edge 11 of the cylinder 1 at a distance opposite Anode 12 and the axial cylinder length at equal intervals, arranged, wherein they are fixed in the direction of rotation of the cylinder 1 and radially to the inner surface line, in the direction of this, can be adjusted. Due to the radially free opening of the cylinder seat 7, an unillustrated connection of the power supply elements 9 is guided axially outside the frontal boundary of the lateral cylinder guide 2. If necessary, contrary to the cylinder rotation direction, in front of the power supply elements 9, a surface cleaning system 13, such as brushes, can be attached to secure a metallically bright surface. The illustrated arrangement of the power supply elements 9 in the region of the flowed through with electrolyte 14 channels 15, which are bounded on the one hand by the imaginary horizontal diameter of the cylinder 1 mantle surface 1 of the cylinder 1 and by the inner circumferential surface of the anodes 12, can radially in the radial direction a uniform power transmission for the deposition of copper on the cylinder 1 for the film production done. The electrolyte 14 flowing through the channels 15 cools continuously over the wall of the cylinder 1, the contact area of the power supply elements 9 and keeps their temperature constant, so that overheating of the entire system due to change of transition resistances are excluded.

Claims

Large diameter cylinder for producing copper foil by means of electrolytic deposition of copper, which allows the current required for film production to be transferred so as to preclude changes in contact resistances during technological operating regime due to temperature changes due to media loading, change in predetermined mechanical stress conditions and oxidation phenomena. so that overheating of the entire system and thus an interruption of the film production is prevented, characterized in that in a rotating cylinder (1) of large diameter titanium or titanium-coated metallic materials in the region below the imaginary plane is determined by the horizontal diameter, power supply elements (9) on the inner shell symmetrical to the vertical diameter, at most up to the upper edge of the cylinder at a distance from the opposite anode (12) and the axial Zyli Nderlänge at equal intervals dividing, are arranged, wherein they are fixed in the direction of rotation of the cylinder and radially to the inner surface line, in the direction of this, can be adjusted and that if necessary, a, opposite to the cylinder rotation direction, arranged in front of the power supply elements arranged surface cleaning system (13) becomes.

For this

2 pages drawings