(57)【要約】  本発明は、帯状基材（２）を液体で処理する装置であって、少なくとも一つの巻回について巻回システム（１１）周りで螺旋経路で帯状基材（２）を案内する巻回システム（１１）を具備する搬送システムを有し、第一回転軸線回りで回転可能で帯状基材（２）の少なくとも一回の巻回を第一の偏向角度に亘って第一プーリ手段（１２）の周囲の一部周りで案内する第一プーリ手段（１２）と、帯状基材（２）の少なくとも一回の巻回を第二の偏向角度に亘って第二プーリ手段（１３）の周囲の一部周りで案内する第二プーリ手段（１３）とを有し、第二プーリ手段（１３）が各巻回ごとに第二回転軸線周りで回転可能な第二プーリ（１５）を具備する、装置に関する。この装置は、液体の槽（３０）を更に具備し、帯状基材（２）は少なくとも一回の巻回の長さの少なくとも一部に亘って槽内の液体を通って延びる。各第二プーリ（１５）の第二回転軸線は第一回転軸線に対して角度αをなす。
2010519413.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯状基材を液体で処理する装置であって、帯状基材を搬送する搬送システムを具備し、該搬送システムが巻回システム周りで螺旋経路で帯状基材を少なくとも一回の巻回について案内する巻回システムを具備し、該巻回システムが、第一回転軸線回りで回転可能で上記帯状基材の少なくとも一回の巻回を第一の偏向角度に亘って第一プーリ手段の周囲の一部周りで案内する第一プーリ手段と、上記帯状基材の少なくとも一回の巻回を第二の偏向角度に亘って第二プーリ手段の周囲の一部周りで案内する第二プーリ手段とを具備し、第二プーリ手段は各巻回ごとに第二回転軸線回りで回転可能な第二プーリを具備し、当該装置が液体の槽をさらに具備し、上記帯状基材が上記少なくとも一回の巻回の長さの少なくとも一部に亘って槽内の液体を通って延びる装置において、各第二プーリの第二回転軸線は第一回転軸線に対して角度αをなすことを特徴とする、装置。
【請求項２】
上記第二プーリ手段は複数の第二プーリを有することを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
上記第二プーリは等しい直径を有することを特徴とする、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
各第二プーリの第二回転軸線は互いに平行に延びることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
上記第一プーリ手段は、上記少なくとも一回の巻回が第一プーリ手段によって案内される位置において第一の直径Ｄ１を有し、各第二プーリは第二プーリによって巻回が案内される位置において第二直径Ｄ２を有し、第二直径Ｄ２は第一直径Ｄ１よりも大きいことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項６】
上記第二直径Ｄ２の寸法は第一直径Ｄ１をｃｏｓ（α）で除算したものに等しいことを特徴とする、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
上記第一偏向角度と第二偏向角度とは１８０度に等しいことを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項８】
上記巻回システムは上記帯状基材の少なくとも一回の巻回を第三偏向角度に亘って第三プーリ手段の周囲の一部周りで案内する第三プーリ手段を具備し、第三プーリ手段は各巻回ごとに第三軸線回りで回転可能な第三プーリを具備し、各第三プーリは関連する第二プーリと平行に延びることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項９】
上記第二偏向角度と第三偏向角度との合計は１８０度に等しいことを特徴とする、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
上記第二プーリ手段と第三プーリ手段とは同じ距離だけ第一プーリ手段から離間されることを特徴とする、請求項８又は９に記載の装置。
【請求項１１】
上記槽は第一プーリ手段と第二プーリ手段との間に設けられることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１２】
上記槽は第一プーリ手段の外側において第一偏向角度の一部に沿って延びることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１３】
上記第一プーリ手段は、該第一プーリ手段に向かう側の帯状基材の側部に、上記槽内でマスクを形成し、これにより帯状基材が第一プーリ手段から離れた側のみにおいて液体で処理されることを特徴とする、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
上記第一プーリ手段は各巻回部用に接触面を具備し、該接触面は帯状基材の長手縁部において上方に傾斜していることを特徴とする、請求項１２又は１３に記載の装置。
【請求項１５】
上記第一プーリ手段は、各巻回部用に、底部と該底部に結合した二つの直立縁部とを有する溝を具備し、上記帯状基材は上記底部に当接し且つ帯状基材の長手縁部は好ましくは直立縁部に接触しないことを特徴とする、請求項１２〜１４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１６】
上記帯状基材の長手縁部と上記溝の直立縁部との間には最大で１ｍｍの間隙が存在することを特徴とする、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
上記第一回転軸線は鉛直向きであるか又は鉛直から最大で１０度それた向きであることを特徴とする、請求項１〜１６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１８】
上記第一回転軸線は水平向きであることを特徴とする、請求項１〜１６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１９】
上記帯状基材が通過することができる少なくとも一つの通路が上記槽の少なくとも一つの壁に設けられることを特徴とする、請求項１〜１８のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２０】
上記通路は、帯状基材が該通路と接触することなく通過することができるように配設されることを特徴とする、請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
上記槽の内部から離れた上記通路の側方にドリップトレイが設けられることを特徴とする、請求項１９又は２０に記載の装置。
【請求項２２】
上記通路を介して上記ドリップトレイへ進入した液体を上記槽内へ戻すことができる循環手段が設けられることを特徴とする、請求項２１に記載の装置。
【請求項２３】
上記巻回システムは、該巻回システム周りで螺旋経路で帯状基材を複数回の巻回について案内するように配設され、上記第一プーリ手段及び第二プーリ手段は複数の隣接した位置においてピッチ間隔で離間された複数の巻回を案内するように配設されることを特徴とする、請求項１〜２２のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２４】
上記角度αは２度から３０度の範囲内であることを特徴とする、請求項１〜２３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２５】
上記第一プーリ手段は各巻回用に第一軸線周りで回転可能な第一プーリを具備し、各第一回転軸線は同軸であることを特徴とする、請求項１〜２４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２６】
上記搬送手段は一つの第一プーリを回転駆動する駆動手段を具備することを特徴とする、請求項２５に記載の装置。
【請求項２７】
上記一つの第一プーリは最も外側の第一プーリであることを特徴とする、請求項２６に記載の装置。
【請求項２８】
上記帯状基材は上記巻回システムにおいて該巻回システムの一部を形成するプーリ手段と一方の側のみで接触することを特徴とする、請求項１〜２７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２９】
上記槽はガルバニック槽であることを特徴とする、請求項１〜２８のいずれか１項に記載の装置。
【請求項３０】
請求項１〜２９のいずれか１項に記載された装置の二つの連続的な組合せにおいて、上記帯状基材は各装置の第一回転軸線に平行な方向から見て反対方向に移動することを特徴とする、組合せ。
【請求項３１】
帯状基材を液体で処理する方法であって、搬送システムによって槽を介して上記帯状基材を搬送する工程を具備し、上記搬送システムが巻回システム周りで螺旋経路で帯状基材を少なくとも一回の巻回について案内する巻回システムを具備し、該巻回システムが、第一回転軸線周りで回転可能で上記帯状基材の少なくとも一回の巻回を第一の偏向角度に亘って第一プーリ手段の周囲の一部周りで案内する第一プーリ手段と、上記帯状基材の少なくとも一回の巻回を第二の偏向角度に亘って第二プーリ手段の周囲の一部周りで案内する第二プーリ手段とを具備し、第二プーリ手段は各巻回ごとに第二回転軸線周りで回転可能な第二プーリを具備し、上記帯状基材が複数の巻回の長さの少なくとも一部に亘って槽内の液体を通って延びる装置において、各第二プーリの第二回転軸線は第一回転軸線に対して角度αをなすことを特徴とする、方法。
【請求項３２】
上記帯状基材は複数の巻回について上記巻回システム周りで螺旋経路で案内されることを特徴とする、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
上記帯状基材は電気的に処理されることを特徴とする、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
上記帯状基材はステンレス鋼又は銅からなることを特徴とする、請求項３２又は３３に記載の方法。
【請求項３５】
上記槽内においてインジウム、セレン又はガリウムが上記帯状基材上に付着せしめられることを特徴とする、請求項３２〜３４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３６】
上記帯状基材は少なくとも分速２メートルの速度で槽内を移動することを特徴とする、請求項３２〜３５のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯状基材を液体で処理する装置であって、帯状基材を搬送する搬送システムを具備し、該搬送システムが巻回システム周りで螺旋経路で帯状基材を少なくとも一回の巻回について案内する巻回システムを具備し、該巻回システムが、第一回転軸線回りで回転可能で帯状基材の少なくとも一回の巻回を第一の偏向角度に亘って第一プーリ手段の周囲の一部回りで案内する第一プーリ手段と、帯状基材の少なくとも一回の巻回を第二の偏向角度に亘って第二プーリ手段の周囲の一部周りで案内する第二プーリ手段とを具備し、第二プーリ手段は各巻回ごとに第二回転軸線回りで回転可能な第二プーリを具備し、当該装置が液体の槽をさらに具備し、帯状基材が少なくとも一回の巻回の長さの少なくとも一部に亘って槽内の液体を通って延びる装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ワイヤをめっきする装置が記載されている。この装置では、ワイヤは駆動ローラとこの駆動ローラの下方に配置された下方ローラとの周りで螺旋経路で案内される。駆動ローラには各巻回用の周囲溝が設けられており、一方、下方ローラは各巻回用に独立して回転可能な案内ホイールを具備する。これら案内ホイールにはそれぞれワイヤの巻回用の周囲溝が設けられる。駆動ローラ及び下方ローラ（従って、案内ホイール）の中央軸線は、互いに平行に水平に向けられる。下方ローラはガルバニック液の槽内に配置される。余談であるが、特許文献１には、当該装置が帯状材料を処理するのにも適していることが記載されている。しかしながら、重要な欠点は、帯状基材の処理の間に、駆動ローラと下方ローラとの間で螺旋形状の次の溝に帯状基材を搬送することによって生じる比較的高い応力が帯状基材の横方向に加わることにある。上記応力は、帯状基材にしわを発生させたり、悪い場合にはクラックを形成したりし、これらはめっき処理に悪影響を及ぼす。公知の装置を使用することによる他の欠点は、帯状基材の一方の側をめっきするのには不適切であることにある。実際、この装置は、両側において帯状基材をめっきするのに非常に適しているわけでもない。なぜなら、帯状基材は下方ローラと接触することなく槽の液体内で延びている限り両側で処理されるが、実質的には槽内で下方ローラと接触する限り一方の側、すなわち外側が処理される。帯状基材は上述した理由で下方ローラの表面上でシフトされる傾向にあるため、帯状基材と下方ローラとの接触により、処理された内側が損傷を受けるリスクを負う。多くの理由により、帯状基材の外側及び内側上に付着した層は、互いに異なるものとなってしまう。
【０００３】
非特許文献１には、接触ロールと、第一の滑車群の滑車と第二の滑車群の滑車との周りに螺旋状に連続的に巻かれたワイヤを処理する装置が記載されている。各滑車群の滑車は、接触ロールの回転軸線に対して傾斜している共通の軸線周りで同軸に回転可能である。各滑車群の全ての滑車は異なる直径を有している。
【０００４】
特許文献２には、直径及び長さが等しく且つ周りにストリップ材料が螺旋状に巻かれる二つのシリンダを用いたストリップ取扱い装置が記載されている。一方のシリンダの軸線は他方のシリンダの軸線に対して角度的にずらされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】独国特許公開第２０３４７５１号明細書
【特許文献２】米国特許第２６８２３３５号明細書
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】「複合経路式ワイヤ取扱い装置用のプーリ構成（Pulley arrangement for multiple pass wire handling apparatus）」、ウエスタンエレクトリックテクニカルダイジェスト（Western Electric Technical Digest）、ｎｒ．２０、１９７０年１０月、XP002453277 xp001333208、ボルコウスキ（Borkowski）等
【発明の概要】
【０００７】
本発明の目的は、導入部で参照したような装置であって、帯状基材を液体内で非常にコンパクトな態様で処理することができ、このため帯状基材が螺旋状の搬送経路を移動し、帯状基材に生じる応力が制限され、これにより帯状基材にしわ又はクラックができるリスクを最小限にする装置を提供することにある。このため、各第二プーリの第二回転軸線は、第一回転軸線に対して角度αをなす。これにより、帯状基材はその中立線周りで限られた程度に捻れることのみが必要とされ、且つ帯状基材の長手方向に対して横方向に帯状基材に生じる引張力及び圧縮力は小さくなり、これにより帯状材料の材料特性及び寸法に応じて、しわ及び／又はクラックのリスクが最小限になるか或いは完全に無くなるという大きな利点が得られる。加えて、帯状基材が第一プーリ手段上又は第二プーリ手段上で横方向に移動すると、帯状基材の長手縁部に追加的に負荷が加えられて場合によっては帯状基材を液体で処理することによってその上に付着した材料に損傷を与えることになるが、この横方向の移動を抑制することができる。
【０００８】
容量を大きくするために、第二プーリ手段は複数の第二プーリを有するのが好ましい。
【０００９】
さらに、第二プーリは等しい直径を有するのが好ましい。これは、巻回システムが第一プーリ手段及び第二プーリ手段のみを具備していて追加的なプーリ手段（例えば、好適な実施形態に記載された後述する第三プーリ手段）を具備していない場合における第二プーリ手段が、例えば１８０度である非常に正確な偏向角度を有すると、関連するプーリ手段に対する帯状基材の当接が良好に制御されるという利点を提供する。この結果、帯状基材に作用する機械的負荷が最小になる。
【００１０】
構造を簡単なものにするため、各第二プーリに関連する第二回転軸線は互いに平行に延びることが好ましい。この好適な実施形態は、各第二プーリに関連する第二回転軸線が互いに一列に並ぶ可能性を排除し、帯状基材の案内が帯状基材内の内部応力（横方向応力）の防止について準最適化される。
【００１１】
上記利点を強化するために、第一プーリ手段は第一プーリ手段により少なくとも一回の巻回が案内される位置において第一直径Ｄ１を有し、各第二プーリは第二プーリによって巻回が案内される位置において第二直径Ｄ２を有し、第二直径Ｄ２は第一直径Ｄ１よりも大きく、さらに第二直径Ｄ２の寸法は第一直径Ｄ１をｃｏｓ（α）で除算したものに等しいことが好ましい。
【００１２】
大きな利点のある好適な実施形態によれば、特に巻回システムが第一プーリ手段及び第二プーリ手段のみを具備していて追加的なプーリ手段（例えば、好適な実施形態に記載された後述する第三プーリ手段）を具備していない場合、第一偏向角度及び第二偏向角度は１８０度に等しい。なぜなら、これにより、簡単な方法で、帯状基材が第一プーリ手段から第二プーリ手段に近づく向きを、帯状基材が第二プーリ手段から第一プーリ手段の方向に離れる向きと平行にすることができるためである。ただし、高さが次ぎの巻回の高さである。
【００１３】
本発明の装置の構成をコンパクトなものにするために、巻回システムが、帯状基材の少なくとも一回の巻回を第三偏向角度に亘って第三プーリ手段の周囲の一部周りで案内する第三プーリ手段を具備し、第三プーリ手段は各巻回ごとに第三軸線周りで回転可能な第三プーリを具備し、各第三プーリは関連する第二プーリと平行に延びるのが有利であり、さらに好ましくは第二偏向角度と第三偏向角度との合計は１８０度に等しく且つ／又は第二プーリ手段と第三プーリ手段とは第一プーリ手段から同じ距離だけ離間される。
【００１４】
本発明の適用に応じて、第一プーリ手段と第二プーリ手段との間に槽を設け、基材が槽内で直線的に延び且つ基材が槽内の液体でその両側において処理されるのが非常に有利である。
【００１５】
或いは、特に、帯状基材を一方の側のみで処理すべき場合、槽は第一プーリ手段の外側において第一偏向角度の一部に沿って延びるのが有利である。
【００１６】
詳細には、帯状基材を一方の側で処理することを目的として、第一プーリ手段が槽内において第一プーリ手段と対面する帯状基材の側部にマスクを形成し、これにより帯状基材が第一プーリ手段から離れた側のみが液体で処理されるのが好ましい。
【００１７】
第一プーリ手段に対する帯状基材の良好な液密な接触は、第一プーリ手段が各巻回に対して接触面を具備し、該接触面が帯状基材の長手縁部において上方に傾斜していることで、有利な方法によって実現される。接触面の上方に傾斜した部分に対する長手縁部の適切な当接は、槽内の液体の液圧及び帯状基材の引張応力により帯状基材に圧力が加えられることで確実となり、液密シールを保証する。
【００１８】
特に、液体で電気化学的に帯状基材を処理することを目的として、第一プーリ手段が各巻回用に底部と該底部に結合した二つの直立縁部とを有する溝を具備し、上記帯状基材が底部に当接するのが好ましく、帯状基材の長手縁部が直立縁部に接触しないのが好ましい。直立縁部は、電気化学処理が起こる電界の均一化に貢献する。
【００１９】
上記電界の均一化のために、帯状基材の長手縁部と上記溝の直立縁部との間には最大で１ｍｍの間隙が存在するのが好ましい。
【００２０】
特に、例えば帯状基材が鉛直の回転軸線を有するロールから巻出される場合等、帯状基材の横方向が鉛直に向けられるように帯状基材が供給されると、第一回転軸線が鉛直向きであるか又は鉛直から最大で１０度それた向きであることが好ましい。第一回転軸線が少なくとも実質的に鉛直向きであり、且つ好ましくは第二回転軸線も少なくとも実質的に鉛直向きである結果、巻回部は互いの上方に延び、且つ電解槽内で陽極材料を交換するといった巻回部の内側及び外側上の空間はメンテナンス作業のために上側から容易にアクセス可能であることが追加的な重要な利点である。
【００２１】
或いは、第一回転軸線が水平向きであり、斯かる状況下で帯状基材が上方から槽内へ且つ槽から案内されることができ、これにより帯状基材が槽に進入し且つ退出する位置において槽をシールするために何ら設備を必要とせず、よって槽を簡単な構成とすることができることが非常に有利である。
【００２２】
特に、第一回転軸線が少なくともほぼ鉛直向きである状況では、帯状基材が通過することができる少なくとも一つの通路が槽の少なくとも一つの壁に設けられることが好ましく、さらにこの通路は帯状基材が該通路と接触することなく通過できるように配設されることが好ましい。後者の特徴は、槽の壁の通路を通った帯状基材の通過は帯状基材の液体による処理に不利な影響を及ぼさないという利点を有する。
【００２３】
当該装置には、槽の内部から離れた上記通路の側方にドリップトレイが設けられるのが好ましい。
【００２４】
斯かるドリップトレイと組み合わせて、さらに上記通路を介してドリップトレイに進入した液体を上記槽内に戻すことができる循環手段が設け、これにより液体をできるだけ効率的に用いるのが好ましい。
【００２５】
非常に重要な好適な実施形態によれば、巻回システムは、該巻回システム周りで螺旋経路で帯状基材を複数回の巻回について案内するように配設され、第一プーリ手段及び第二プーリ手段は複数の隣接した位置においてピッチ間隔で離間された複数の巻回を案内するように配設される。したがって、帯状基材の液体による処理は非常にコンパクトな態様で行われ、帯状基材に生じる応力は最小限とされる。
【００２６】
上記角度αは２度から３０度の範囲内とされるのが好ましく、最適な角度は材料特性及び帯状基材の寸法に依存する。
【００２７】
さらに、できるだけ引張応力を小さくし且つ帯状基材の滑りの発生を少なくするために、第一プーリ手段が各巻回用に第一軸線回りで回転可能な第一プーリを具備し、各第一回転軸線は同軸である。複数の別個の第一プーリの使用は、これら第一プーリが正確に同一の角速度を必要とせず、これにより帯状基材が帯状基材の長手方向において第一プーリ手段上で滑ることによって生じる帯状基材の伸長を補償する必要がないという重要な利点を有する。
【００２８】
さらに、上記利点を得る目的で、上記搬送手段が一つの第一プーリを回転駆動する駆動手段を具備することが好ましく、この一つの第一プーリが最も外側の第一プーリであることが好ましい。第一回転軸線が少なくともほぼ鉛直向きである場合、斯かる最も外側の第一プーリは第一プーリ手段の最も下方のプーリ又は最も上方のプーリによって形成される。
【００２９】
特に、帯状基材が一方の側のみにおいて液体で処理される場合、帯状基材は巻回システムにおいて巻回システムの一部を形成するプーリ手段と一方の側のみにおいて接触することが好ましい。この場合、液体で処理される側は外側に配置され、一方、帯状基材は内側において巻回システムのプーリ手段に当接する。液体で処理される帯状基材の外側には帯状基材とプーリ手段との間の接触によって負荷が加えられることはない。
【００３０】
本発明の利点は、特に、帯状基材のガルバニック処理に関して適用される。この枠組みの中で、別の好適な実施形態は槽がガルバニック槽であることを特徴とする。
【００３１】
本発明は、上述した発明に係る装置の二つの連続的な組合せにも関連し、帯状基材は、各装置に関連する第一回転軸線に平行な方向から見て、反対方向に移動する。このようにして、帯状基材は送り方向において上記組合せの第一装置に送られ、第二方向において上記組合せの第二装置から放出され、上記第一方向及び第二方向は互いに一列に並び、これにより上記組合せが製造ラインに組み込むのに非常に適したものとなる。
【００３２】
本発明の別の特徴によれば、本発明は、帯状基材を液体で処理する方法であって、搬送システムによって槽を介して帯状基材を搬送する工程を具備し、この搬送システムが巻回システム周りで螺旋経路で帯状基材を少なくとも一回の巻回について案内する巻回システムを具備し、この巻回システムが、第一回転軸線周りで回転可能で帯状基材の少なくとも一回の巻回を第一の偏向角度に亘って第一プーリ手段の周囲の一部周りで案内する第一プーリ手段と、帯状基材の少なくとも一回の巻回を第二の偏向角度に亘って第二プーリ手段の周囲の一部周りで案内する第二プーリ手段とを具備し、第二プーリ手段は各巻回ごとに第二回転軸線周りで回転可能な第二プーリを具備し、帯状基材は複数の巻回の長さの少なくとも一部に亘って槽内の液体を通って延び、第二回転軸線は各第二プーリごとに第一回転軸線に対して角度αをなす、方法を提供する。斯かる装置を用いることによって得られる利点は本発明の装置に関する上記記載において既に説明されている。
【００３３】
できるだけ効率的に利用可能なスペースを用いるために、帯状基材は複数の巻回で巻回システム周りで螺旋経路を案内されることが好ましい。
【００３４】
本発明の方法は、特にソーラーパネルの製造に用いるのに適している。従来技術では、基材として通常シリコンパネルを用いている。しかしながら、例えば、インジウム、セレン及び／又はガリウムを含む少なくとも一つの層が付着せしめられた銅及びステンレス鋼といった、金属で形成された帯状基材を用いることも可能である。特に、この枠組みでは、帯状基材が電気的に（galvanically）処理され、帯状基材がステンレス鋼又は銅からなり、且つ／又はインジウム、セレン又はガリウムが槽内において帯状基材上に付着せしめられるのが好ましい。
【００３５】
概して、帯状基材は少なくとも分速２メートルの速度で槽内を移動するのが好ましい。
【００３６】
下記図面を参照した本発明の二つの好適な実施形態の装置についての記載により、本発明をより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１ａ】本発明の二つの好適な実施形態の装置を具備する、液体で帯状基材を処理する製造ラインを概略的に示す平面図である。
【図１ｂ】本発明の二つの好適な実施形態の装置を具備する、液体で帯状基材を処理する製造ラインを概略的に示す側面図である。
【図１ｃ】図１ｂの矢印Ｉｃに関する二つの第一プーリと一つの第二プーリの概略的な透視図である。
【図２】第一の好適な実施形態の部分的に切断された等角図である。
【図３】図２のラインＩＩＩ−ＩＩＩに沿った拡大断面図である。
【図４】第二の好適な実施形態の部分的に切断された等角図である。
【図５】図４の平面図である。
【図６】図５のラインＶＩ−ＶＩに沿った断面図である。
【図７】図６の詳細を示す図である。
【図８】図５のラインＶＩＩＩ−ＶＩＩＩに沿った断面図である。
【図９】図８の詳細を示す図である。
【図１０】図９の詳細を示す図である。
【図１１】図５のラインＸＩ−ＸＩに沿った図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
図１ａ及び図１ｂは、可撓性を有する帯状基材２を電解により／電気的に（galvanically）めっきするための製造ライン１を概略的に示している。帯状基材２は、供給側３から製造ライン１に供給されると共に、製造ライン１によって電解液で処理された後に放出側４で製造ライン１から放出される。供給側３では、帯状基材２は、供給リール（図示せず）から巻出され、一方、例えば放出側４において貯蔵リール（図示せず）上に巻き付けられる。帯状基材２の部分は、供給側、放出側及び９で示される製造ラインの中間部において、互いに一列に並ぶ。帯状基材２の向きは、帯状基材２の横方向が供給側３及び放出側４の位置において鉛直方向に延びるような方向とされる。
【００３９】
製造ライン１は、四つの連続した電気的製造ユニットを具備し、これら製造ユニットのそれぞれは本発明の装置の好適な実施形態として考えられる。最初の二つの製造ユニット５、６は第一のタイプの装置の好適な実施形態であり、一方、最後の二つの製造ユニット７、８は第二のタイプの装置の好適な実施形態である。第一のタイプの製造ユニット５、６及び第二のタイプの製造ユニット７、８はそれぞれ図２、３及び図４〜１１を参照して以下に詳細に説明する。
【００４０】
製造ユニット５は、第一プーリ手段１２及び第二プーリ手段１３を具備する巻回システム１１を有する。第一プーリ手段１２は直径が等しく（Ｄ１）且つその中央軸線が同軸で鉛直に向けられる五つの第一プーリ１４を具備する。第二プーリ手段１３は、同様に直径が等しい（Ｄ２）五つの第二プーリ１５を具備する。図３に示したように、第二プーリ１５は互いにのすぐ上方に配設されるが、これら第二プーリ１５のそれぞれは鉛直に対して角度αをなす中央軸線１６を有する。五つの第二プーリ１５の中央軸線１６は互いに平行に延びる。第二プーリ５はその中央軸線１６回りで自由に回転可能であり、このため第二プーリ１５は、鉛直な中央軸線を有する固定して取り付けられたハブ部材１９上に回転可能に取り付けられる。
【００４１】
帯状基材２は第一プーリ手段１２のプーリ１４と第二プーリ手段１３のプーリ１５とを交互に通過し、第一プーリ１４周りでの偏向角度及び第二プーリ１５周りの偏向角度は１８０度である。プーリ１４及び１５の相対位置は、進入地点２１（図１ｃ）において偏向角度が開始する位置が、帯状基材２がプーリ１４から離れる位置と同じ鉛直方向の高さとなるように選択される。さらに、角度α及び直径Ｄ２は、上述した偏向角度を前提として、第二プーリ１５の偏向角度の終端部における出口地点２２が、上方に位置するプーリ１４（図１ｃにおける１４’）と同じ鉛直方向の高さに配置されるように選択される（Ｄ２＝Ｄ１／ｃｏｓ（α））。この結果、帯状基材２は、一連のプーリ１４、１５間で延びている限り、帯状基材の中立線回りで角度αで捻れるのみであり、この中立線は正確に水平に延びる。角度αは、本好適な実施形態では３度である。最適な角度は、一つには帯状基材２の材料特性及び寸法に依存する。第二プーリ１５の偏向角度が１８０度であるため、帯状基材２は、第二プーリ１５が傾斜しているにも関わらず、正確に水平方向に第二プーリ１５に近づくだけでなく、１８０度偏向された後に正確に水平方向に第二プーリ１５から離れる。
【００４２】
上述したように寸法及び向きを選択することの重要な利点は、帯状基材が、帯状基材２の長手方向において僅かに張力が加えられることを除いて、プーリ１４、１５間でねじれのみが加えられることにある。より詳細には、プーリ１４、１５上で帯状基材２の長手方向に対して垂直な平面上で帯状基材２を移動させ得る、帯状基材２の平面における横方向の力が作用することがなく、よって帯状基材２を極めて安定して案内し且つしわが作られる可能性が極めて低下せしめられるか或いは完全に排除される。
【００４３】
駆動手段２５は、帯状基材２を駆動するために第一プーリ手段１２の下方に設けられ、この駆動手段は第一プーリ手段１２の最も上方のプーリ１４のみを回転させる。他のプーリ１４、１５は、一方では、或る程度の張力で各プーリ１４、１５上を通過する帯状基材２に沿って、言わば該帯状基材２によって引っ張られており、他方では、プーリ１４、１５間の制限された摩擦力によって駆動される。帯状基材２の必然的な伸長により、プーリ１４、１５は同一の角速度では動かず、よって原則的に帯状基材２と各プーリ１４、１５との間での滑りは必要としない。このような滑りは、極めて限られた程度ではあるが、隣り合うプーリ１４、１５間で発生する。
【００４４】
図２は、巻回システム５が箱状コンテナ２７内に収容される様子を示しており、この箱状コンテナ２７の端面には、帯状基材２が開口２８、２９を通過することができるように供給側３及び放出側４においてそれぞれ開口２８、２９が設けられる。帯状基材２は開口２８、２９内で同一の鉛直平面内で延びるが、開口２９内では開口２８内よりも高い位置に配置される。当業者が図１ｂを参照して理解するように、この高さの相違は製造ユニット６内で完全に解消される。
【００４５】
箱状コンテナ２７の中間であってプーリ手段１２、１３の間に電解槽３０が設けられ、この電解槽３０内では使用時に電解液が帯状基材２の最も上方の巻回部の上側よりも上方に位置する高さ３１まで満たされる。電解槽３０の端壁３２、３３には通路３４、３５及び３６、３７が設けられ、これら通路は図２では実際に所望の幅よりも大きな幅を有している。実際には、通路３４〜３７の幅は、帯状基材２が通路と接触することなくちょうど通路３４〜３７を通過するように選択される。
【００４６】
壁３２、３３と第一プーリ手段１２及び第二プーリ手段１３との間に、通路３４〜３７を介して電解槽３０から漏れる液体を受容するためのドリップトレイ３８、３９がそれぞれ設けられる。この液体は、循環手段（図示せず）によって電解槽３０に戻される。
【００４７】
ドリップトレイ３８、３９には、通路３４及び３７の位置において、すなわち帯状基材２が電解槽３０から離れる位置において、帯状基材２をその両側で乾燥させる吹付け手段４０、４１が設けられ、これにより帯状基材２は乾燥した状態で又は少なくともほぼ乾燥した状態で第一プーリ１４又は第二プーリ１５の一つと接触することになる。
【００４８】
非常にコンパクトな装置内で製造ユニット５を使用することで、高い生産速度で電解槽３０内の帯状基材２の各側に電気化学的に層を付着させることができる。電気分解は、当業者には十分に公知であり、更なる説明を必要とするものではない。なお、不必要かもしれないが、電解槽３０内に陽極材料が存在し、この陽極材料は電解槽の液体内に溶解し且つ帯状基材２の側部上に析出する。或いは、陽極材料は電解槽３０の外部で溶解されてもよい。陽極材料の析出を促すために、例えばプーリ１４、１５の一部を形成する接触手段（図示せず）を介して帯状基材２には負電圧が印加される。
【００４９】
製造ユニット６は、大部分が製造ユニット５と同様であるが、帯状基材２の移動経路の鉛直方向の変化が各製造ニット５、６において反対方向である点が異なっている。これは、製造ユニット５の場合における最も高いプーリ１４の代わりに、第一プーリ手段１２の最も低いプーリ１４のみが製造ユニット６内で駆動されるためである。
【００５０】
図４〜１１は、第二の好適な実施形態における製造ユニット７を詳細に示している。製造ユニット７、８が非常に似通っていることを考慮すると、製造ユニット７の説明を読んだ当業者であれば、たとえあったとしても製造ユニット８の説明をする必要性はほとんどないであろう。
【００５１】
製造ユニット７は、第一プーリ手段５２、第二プーリ手段５３及び第三プーリ手段５４を具備する巻回システム５１を具備する。第一プーリ手段５２は、その中央軸線が同軸且つ鉛直に向けられている複数の第一プーリ５５を具備するという意味で、製造ユニット５の第一プーリ手段１２と類似している。最も上方のプーリ５５のみが駆動モータ５６によって回転可能に駆動される。
【００５２】
第二プーリ手段５３及び第三プーリ手段５４は、各プーリ手段５３、５４ごとに互いのすぐ上方に配設される複数の第二プーリ５７及び第三プーリ５８を具備するという意味で、それぞれ製造ユニット５の第二プーリ手段１３と類似している。第二プーリ５７及び第三プーリ５８の中央軸線は、鉛直方向に対して約３度の角度αをなし、且つ互いに平行に延びる。第二プーリ５７及び第三プーリ５８は、図１１において、各プーリ５７、５８が一列に並ぶように互いに対して配置される。さらに、プーリ５７、５８には、めっき処理が促進されるように帯状基材２に負電圧を印加するための接触手段（図示せず）が設けられる。
【００５３】
帯状基材２は、各プーリ手段５２、５３、５４のプーリ５５、５７、５８上を交互に通過し、第一プーリ５５周りでの偏向角度が１８０度であり、第二プーリ５７及び第三プーリ５８周りでの偏向角度が９０度である。したがって、これらを加算すると、第二プーリ５７及び第三プーリ５８周りでの偏向角度の合計は１８０度となる。
【００５４】
プーリ５５及び５７の相対位置は、連続するプーリ５５、５７間で延びる限り、帯状基材２（の中立線）が正確に水平に延び且つその範囲内で角度αでねじれるように選択される。連続するプーリ５７及び５８が互いに一列に並び（図１１）且つ各偏向角度が９０度であるため、帯状基材２はプーリ５７、５８間で（ねじれることなく）上方に傾斜し、その後、プーリ５８の９０度の偏向角度の終端部においてプーリ５８から水平方向に離れる。実際、プーリ５７、５８は、連帯して製造ユニット５のプーリ１５と同一の機能を有し、したがって帯状基材２を高い位置（又は、製造ユニット６、８においては低い位置）へと移動させ、帯状基材２に横方向の力を何ら加えることなく次の巻回部を形成する。一つのプーリ手段１３のみを用いる場合に比べて、二つのプーリ手段５３、５４を用いる場合には、特に、二つのプーリ手段５３、５３を使用するのに必要とする空間が限られているという利点を有する。
【００５５】
巻回システム５１は、四角形の（正方形の）箱状コンテナ７１内に収容される。箱状コンテナ７１の二つの反対側の壁には、帯状基材２がこれら壁を通過することができるように、互いに一列に並んで開口６１（図６）及び６２（図４）が設けられる。コンテナ７１内には、その中央部に、第一プーリ５５の１８０度の偏向角度の一部の外側に、少なくともほぼＣ字状の槽７２が設けられる。第一プーリ手段５２の外側は、Ｃ字状の槽７２の内側においてＣ字状の槽７２の直立壁の一部を形成する。槽７２の壁の一部がその外側において参照番号７３で示されている。さらに、槽７２の周囲は端面壁７４によって画成され、この端部面壁７４は第一プーリ手段５２から外側に延びると共に外側壁７３と連結する。
【００５６】
槽７２内には、例えばボール状の陽極材料を保持するための陽極バスケット７５が設けられる。陽極材料は陽極接続部７６を介して陽極に接続される。使用時には、槽７２は帯状基材２の最も上方の巻回部の高さよりも高い位置まで電解液で満たされる。槽７２内には、湾曲した水平に向けられたスクリーンストリップ７７が槽７２の長さの大部分に沿って延びると共にプーリ５５の外側から比較的短い距離においてこれらプーリの間の遷移部の位置に設けられ、これを介してスクリーンストリップの力線（field line）が通過することができる。
【００５７】
特に図７、９、１０が示すように、第一プーリ５５の外周には溝７９が設けられ、この溝７９の底部はストリップ状の弾性的なマスキング本体８０で構成される。マスキング本体８０は溝７９の外周全体に沿って延びる。マスキング本体８０は例えばゴムで形成される。溝７９の幅は帯状基材２の幅よりも僅かに大きく、その結果、溝７９の直立壁と帯状基材２の長手縁部との間には幅が約０．３ｍｍの間隙８１が存在する。帯状基材２と当接するマスキング本体８０の側部は、その長手縁部において上方に傾斜した部分８２（図１０参照）を具備し、この上方に傾斜した部分８２は帯状基材２の幅内から開始され、これによりマスキング本体８０に対して帯状基材２が適切に当接するようになり、その結果、帯状基材２の電気分解は帯状基材２の外側においてのみ起こるようになる。なお、図７、９、１０において帯状基材２は実際よりもかなり厚い。
【００５８】
槽７２から離れた側において、製造ユニット７にはドリップトレイ９１が設けられ、これらドリップトレイ９１は事実上第一プーリ手段５２の下方において共通のドリップトレイを形成する。このトリップトレイは、端面壁７４の内向きの端部と第一プーリ手段５２の外側との間の間隙を介して槽７２から漏出する槽７２内の液体を受容するように機能する。この液体は、循環手段（図示せず）を介して槽７２に戻される。
【００５９】
第一プーリ手段５２の外側に閉鎖プレート８３が設けられ、図８、９及び１０に示した断面において及び端面壁７４近傍において、この閉鎖プレート８３を通って帯状基材２が閉鎖プレート８３に接触することなく通過することができる。シールプレートには溝７９内に延びる突出部８４が設けられる。シールプレート８３は、帯状基材２を含む第一プーリ手段５２とシールプレート８３との間に小さな間隙が存在するような寸法とされ且つそのように位置決めされる。端面壁７４近傍のシールプレート８３は、槽７２からの漏出を減少させることを目的としており、一方、図８、９、１０に示したシールプレート８３はスプラッシュ液がドリップトレイ９１からシールを通過するのを防止することを目的としている。
【００６０】
製造ユニット７についての上記記載を読んだ当業者であれば、製造ユニット８の動作及び構成を理解するであろう。製造ユニット８では、帯状基材２は帯状基材２が製造ユニット７に近づいた鉛直高さと同じ高さに戻る。製造ユニット８では、最も上方の第一プーリ５５の代わりに、最も下方の第一プーリ５５が駆動される。
【００６１】
当業者には理解しうるように、本発明は、上述した本発明の好適な実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲は添付の特許請求の範囲によって特定される範囲である。或いは、本発明の枠組みの中で、例えば、回転軸線の向きが（ほぼ）鉛直の代わりに水平に向いている第一プーリ手段、第二プーリ手段、及び場合によっては第三プーリ手段を用いることもできる。第二回転軸線及び場合により第三回転軸線は、平面図において第一回転軸線に対して所定の角度を有し、第二プーリ手段及び場合により第三プーリ手段は好ましくは第一プーリ手段の上方に設けられる。上記好適な実施形態の説明では一貫して帯状基材が多数の巻回部を備えて螺旋経路で案内される巻回システムが説明されているが、本発明の枠組みの中で、例えば（限定するものではない）帯状基材を洗浄槽を通過させるために、帯状基材が一つの巻回部のみを備えて螺旋経路で案内される巻回システムを用いても良い。
【図１ａ−１ｂ】
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【図１ｃ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６−７】
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【図８−１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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