Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Kontaktierung und Halterung eines Galvanos auf einem Teller mit einer elastischen, nicht-leitenden Manschette, die den Teller rückseitig mit einem Außensteg umgreift und weitere Halteteile für das Galvano aufweist, und mit einer elektrischen Verbindung zwischen dem Galvano und einer rückseitigen Kathode.
Bei den Galvanos der oben genannten Art handelt es sich z. B. um Galvanos für Dichtspeicherplatten, die, ausgehend von einem Master, galvanisch gefertigt werden. In der Regel wird von einem Master ein Negativ (Vater-Galvano) von dem Negativ ein Positiv (Mutter-Galvano) und von diesem Positiv eine Matrize (Sohn-Galvano) gefertigt. Zur Fertigung eines Positiv von einem Negativ oder einer Matrize von einem Positiv muß das Ausgangsmaterial rückseitig einwandfrei elektrisch kontaktiert und auf zuverlässige Weise mechanisch gehalten werden.
Bei einer durch die US-PS 34 14 502 bekannten Bauart der eingangs genannten Art besitzt der elektrisch isolierende Teller eine elektrisch leitende Oberfläche, die elektrisch leitend mit einer Kathodenstange verbunden ist. Die Kathodenstange ist starr an der Rückseite des Tellers befestigt und unmittelbar hinter dem Teller rechtwinklig abgebogen. Bei dieser bekannten Bauart wird zuerst die als Gummiring ausgebildete Manschette auf den Teller gespannt und danach das Galvano in den Ring gelegt. Dies ist bei einem fest montierten Teller nur schwer machbar. Ferner schirmt der bekannte Gummiring die Stirnseite und zusätzlich einen Randbereich der Galvano-Oberfläche ab. Bei diesem System erhält man somit immer Galvanos, deren Durchmesser kleiner ist als der des Ausgangsgalvanos.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, die auf einfache Weise eine sichere Befestigung des Galvanos, eine einwandfreie elektrische Kontaktierung und eine zuverlässige Abschirmung des Außenrandes des Galvanos gegen undefinierte Aufwachsungen ermöglicht. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einer Anordnung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Teller eine elektrisch leitende Kontaktplatte aufweist, die mit dem Teller und dem Galvano einen Ringraum für einen radialen Ringsteg der Manschette bildet, und daß der Außensteg derart um den Teller gezogen ist, daß das Galvano von den weiteren Halteteilen über seinen ringförmigen Stirnbereich kraftschlüssig auf die Kontaktplatte gedrückt ist. Damit kann mit einem einzigen Bauteil, nämlich mit der elastischen Manschette, sowohl eine einwandfreie elektrische Kontaktierung als auch eine zuverlässige Halterung des Galvanos ermöglicht werden.
Dabei ist der Außenrand des Galvanos so abgeschirmt, daß Galvanos mit Rändern definierter, technisch weiter verwendbarer Dicke galvanisch wachsen können, ohne daß eine Veränderung des Durchmessers des aufwachsenden Galvanos erfolgt. Ferner können auf der Rückseite des Ausgangsgalvanos keine unkontrollierten Metallabscheidungen beim Galvanisieren auftreten. Das Galvano wird von den über seine Oberfläche hinaus ragenden weiteren Halteteilen der Manschette auf die mittig angeordnete Kontaktscheibe gedrückt. Dabei greifen diese Halteteile im ringförmigen Stirnbereich des Galvanos an, genau genommen an der ringförmigen oberen Galvanokante. Sie verdecken also keine Teile der Galvano-Oberfläche. Somit wachsen immer Galvanos mit gleichem Durchmesser auf. Dies ist wichtig für eine hohe Vervielfältigungsrate. Der in den Ringraum nach radial innen zwischen Galvano und Drehteller ragende Ringsteg dient hierbei als Auflage für das Galvano im Außenrandbereich.
Bei der Bauart gemäß der Erfindung wird zuerst das Galvano (Stamm-Galvano) in die ringförmige Manschette gelegt und dann die Manschette mit dem Galvano auf den Teller gestülpt. Dabei ist vorzugsweise das Verhältnis zwischen Tellerdicke zur Manschetten-Wandlänge zwischen dem Ringsteg und dem Außensteg so gewählt, daß infolge der Vorspannung der elastischen Manschette das Galvano kraftschlüssig auf die Kontaktscheibe gedrückt ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform besitzt die Manschette im Bereich des radialen Ringsteges einen kleineren Durchmesser als im Bereich des den Teller umfassenden Außensteges, wobei die weiteren Halteteile der Manschette, die zum Andrücken des Galvanos auf die Kontaktscheibe dienen, als Verlängerung der Manschettenwandung ausgebildet sind. Damit ergibt sich eine besonders einfache Bauweise. In weiterer Ausgestaltung ist der Außensteg als radialer Ringsteg mit einem spitzen Winkel ausgebildet und der Teller im Querschnitt trapezförmig gestaltet. Durch eine derartige Ausbildung der Manschette ergibt sich eine Bauart, bei der der Ringsteg und der Außensteg jeweils einen spitzen Winkel bilden mit der ringförmigen Außenwandung der Manschette. Dabei liegt das Galvano mit seinem Stirn-Außenrand in dem spitzen Winkel, der von dem Ringsteg gebildet wird, und wird somit gegen die Kontaktplatte gedrückt. Durch die trapezförmige Ausbildung des Tellers ergibt sich eine Schräge, die das Überstülpen der Manschette mit ihrem Außensteg vereinfacht und eine Zentrierung des Galvanos auf der Kontaktplatte bewirkt.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die Manschette im Bereich des Ringsteges und des Außensteges auch einen gleich großen Durchmesser aufweisen, wobei der Teller einen rechteckförmigen Querschnitt hat und die weiteren Halteteile der Manschette, die zum Andrücken des Galvanos auf die Kontaktplatte dienen, als Wulst ausgebildet sind. Auch bei dieser Anordnung ergeben sich im wesentlichen die oben genannten Vorteile.
Vorzugsweise liegt die Oberfläche des Ringsteges mit der Oberfläche der Kontaktscheibe in einer Ebene. Damit ist sowohl eine einwandfreie Kontaktierung als auch eine zuverlässige Abstützung des Galvanos in seinem Außenbereich gewährleistet. Je nach den Umständen kann, in weiterer Ausgestaltung der Erfindung, die Kontaktfläche der Kontaktscheibe die Oberfläche des Ringsteges um einen solchen Betrag überragen, daß keine Deformation des Galvanos erfogt. Dabei muß die Anordnung so getroffen sein, daß sowohl eine Unterstützung des Galvanos im Außenrandbereich als auch eine zuverlässige Kontaktgabe gewährleistet ist. Steht die Kontaktscheibe zu hoch, so besteht die Gefahr der Deformation des Galvanos.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die dem Teller zugewandte Unterfläche des Ringsteges mit angeformten Lamellen versehen. Damit wird eine zusätzliche Abdichtung zwischen der Unterfläche des Ringsteges und der Oberfläche des aus Kunststoff gefertigten Tellers erreicht. Der Durchmesser der Kontaktscheibe ist vorzugsweise kleiner oder gleich dem Durchmesser des von dem Ringsteg umschlossenen Innenraumes. Je näher die Kanten des Ringsteges und der Kontaktscheibe aneinanderliegen, umso größer ist die Abdichtung im Hinblick auf evtl. Aufwachsungen auf der Rückseite des Galvanos. Als Manschette kann z. B. eine Gummimanschette verwendet werden.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Teller als Drehteller und die Kathode als rechtwinklig zum Drehteller angeordnete Kathodenstange ausgebildet, wobei der Drehteller, die Kontaktscheibe mit dem aufgespannten Galvano und die Kathodenstange eine drehfeste Einheit bilden und um die Kathodenachse drehbar sind. Eine derartige Ausbildung gewährleistet ein gleichmäßiges Aufwachsen im Galvanikbad.
In der Zeichnung sind in den Fig. 1 bis 4 Ausführungsbeispiele des Gegenstandes gemäß der Erfindung schematisch, jeweils im Querschnitt, dargestellt.
Gemäß Fig. 1 ist eine Kathodenstange 10 rechtwinklig und elektrisch leitend mit einer Kontaktscheibe 11 und drehfest mit einem aus Isolierstoff bestehenden Drehteller 12 verbunden. Mit 13 ist eine Gummimanschette bezeichnet, die einen radialen, nach innen gerichteten Ringsteg 14 und einen Außensteg 15 aufweist, der in diesem Beispiel ebenfalls als nach radial innen gerichteter Ringsteg ausgebildet ist. Der Ringsteg 14 und der Außensteg 15 bilden jeweils einen spitzen Winkel 16 mit der Außenwandung 17 der Manschette 13. Mit 18 ist ein zu verarbeitendes Galvano bezeichnet, das auf der Kontaktscheibe 11 drehfest aufliegt. Das mit seinem Stirnbereich im spitzen Winkel 16 liegende Galvano 18 wird von dem über das Galvano 18 hinausragenden Halteteil 17a der Manschette drehfest gegen die Kontaktscheibe 11 gedrückt, und zwar über die ringförmige obere Kante 18a der Galvano-Stirnfläche. Dabei liegen die Oberfläche 11a der Kontaktscheibe und die Oberfläche 14a des Ringsteges 14 in einer Ebene, so daß das Galvano in seinem Randbereich 18b von dem Ringsteg 14 unterstützt wird. Der Außensteg 15 ist um den Drehteller 12 herum gespannt und liegt an der Außenseite des Drehtellers an. Durch die trapezförmige Ausbildung des Drehtellers ergibt sich eine schräge Kante 12a und eine Spitze 12b, wobei durch das Herumspannen eine Zentrierung des Galvanos auf der Kontaktscheibe 11 erreicht wird. Mit 28 ist ein Ringraum bezeichnet. Die Unterfläche des Ringsteges 14 ist mit angeformten Lamellen 14b versehen.
Gemäß Fig. 2 ist eine Bauart mit einer Manschette 19 bezeichnet, die einen Ringsteg 20 und einen Außensteg 21 mit gleichem Außendurchmesser aufweist. Ferner ist der Drehteller 22 im Querschnitt rechteckförmig. Oberhalb des Ringsteges 20 ist eine Wulst 19a als Halteteil angedeutet, durch die das Galvano 18 bei diesem Ausführungsbeispiel drehfest gegen die Kontaktscheibe 11 gedrückt ist. Die Unterfläche des Ringsteges 20 ist mit angeformten Lamellen 20b versehen.
Fig. 3 zeigt eine Abscheidungszelle 23 mit einer schräg angeordneten Anode 24 und einer gegenüber dieser Anode angeordneten Anordnung gemäß Fig. 1. Die Abscheidungszelle 23 ist mit einem Elektrolyt 25 gefüllt. Die Kathodenstange 10 ist um ihre Achse 26 in Richtung 27 drehbar gelagert. Vor dem Galvanisierprozeß wird das Galvano 18 mit der Manschette 13 versehen. Anschließend wird das Galvano auf die Kontaktscheibe 11 gelegt, und die Manschette wird mit dem Außensteg 15 um die Kante 12a und Spitze 12b des Drehtellers gestülpt. Da die Kontaktscheibe 11 elektrisch leitend mit der Kontaktstange 10 verbunden ist, ist das Galvano 18 über die Kontaktscheibe 11 elektrisch mit der Kathode 10 verbunden. Die plane Kontaktscheibe 11 ist im Zentrum der Kathode gelagert und kann federnd oder starr ausgeführt sein.
In Fig. 4 ist schematisch ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem der Außensteg 29 den Drehteller 30 mit einem stumpfen Winkel 31 umgreift und bei dem der Drehteller 30 abgerundet ist.