DE2714491A1

DE2714491A1 - Galvanisiervorrichtung

Info

Publication number: DE2714491A1
Application number: DE19772714491
Authority: DE
Inventors: Hajime Amakata; Masahiro Nakamura; Tetsuaki Tsuda
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1976-03-31
Filing date: 1977-03-31
Publication date: 1977-10-13
Also published as: JPS5636933Y2; DE2714491B2; US4102772A; DE2714491C3; JPS52131721U; AU504627B2; AU2377877A

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl-Phys. Dr.K.Fincke

Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-JQh em. B. Huber

DXIIIPR . 3

8 MÜNCHEN 86, DEN

POSTFACH 860 820

MDHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 9» 39 21/22

SUMITOMO METAL INDUSTRIES LIMITED 15, 5-chome, Kitahama,
Higashi-ku, Osaka City/Japan

Galvanisiervorrichtung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Galvanisiervorrichtung mit einem ein Galvanisierungsbad enthaltenden Behälter zur kontinuierlichen einseitigen Galvanisierung eines horizontal durch diesen laufenden Ketallbandes, mit im Behälter befindlichen Anoden, deren Breite etwa gleich der Breite des Metallbandes ist und die im Abstand gegenüber der Unterseite des Metallbandes angeordnet sind, mit Paaren von sich gegenüberliegend am Behälter angebrachten, das Metallband stützenden Staurollen und mit einer eng benachbart zur Oberseite des Metallbandes angeordneten elektrisch isolierenden Platte,

Eine konventionelle Vorrichtung zur kontinuierlichen Galvanisierung einer einzigen Flächenseite eines laufenden Metallbandes ist in den Fig. 1 bis 3 dargestellt. Dabei zeigt

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Fig. 1 einen Querschnitt einer solchen Vorrichtung längs einer Linie I-I in Fig. 2;

Fig. 2 eine Seitenansicht der Vorrichtung nach Fig. 1; und

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht von in der bekannten Vorrichtung verwendeten konventionellen elektrisch isolierenden Platten.

Bei einer derartigen konventionellen Vorrichtung zur kontinuierlichen Galvanisierung einer einzigen Flächenseite eines laufenden Metallbandes 2 sind Anoden 3, deren Breite etwa gleich der Breite des Metallbandes ist, in einem Behälter 1 angeordnet, welcher ein Galvanisierungsbad enthält. Diese Anoden sind durch Anodenhalterungen12 in Längsrichtung im Abstand voneinander gehaltert und gegen das Metallband gerichtet. Das Metallband selbst wirkt aufgrund einer Erregung durch Rollen 14 als Kathode. In einem derartigen Bad fließt ein Teil des Stromes um die Seitenkanten des Metallbandes zu dessen Oberseite, welche der zu galvanisierenden Fläche gegenüberliegt. Dabei entstehen auf der Oberseite im Bereich der Seitenkanten unerwünschte Abscheidungen mit einer Breite von jeweils 40 bis 60 mm. Um derartige Abscheidungen zu vermeiden, werden Anoden mit einer Breite verwendet, welche etwa gleich der Breite des Metallbandes ist. Darüber hinaus sind elektrisch isolierende Platten (beispielsweise zwei Platten 4a gemäß Fig. 3) vorgesehen, welche mit Seitenrändern der Oberseite des Metallbandes in Kontakt stehen, wodurch ein Zirkulieren des Galvanisierungsbades über diese Stellen verhindert wird. Durch derartige Maßnahmen kann die Zirkulation des Galvanisierungsbades über diese

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Stellen jedoch nicht vollständig verhindert werden. Daher entstehen unerwünschte Abscheidungen in einer Breite von etwa 15 mm (diese Breite überschreitet die Breite von etwa 10 mm, welche durch viele Abnehmer noch "toleriert wird). Derartige Abscheidungen ergeben sich insgesamt aus den folgenden Gründen (wobei die Abscheidungen auf der Oberseite des Metallbandes natürlich nur entstehen, wenn das Galvanisierungsbad mit dieser Oberseite in Kontakt tritt). Zunächst liegt der Pegel des Galvanisierungsbades im Behälter gewöhnlich weit höher als die Linie, in der das Metallband durch den Behälter läuft, so daß die nicht zu galvanisierende Seite des Metallbandes, d.h. dessen Oberseite, vollständig in das Galvanisierungsbad eingetaucht ist. Weiterhin ist eine konventionelle Austrittsdüse 9 zur Zuführung des Galvanisierungsbades in den Behälter gewöhnlich senkrecht zur Linie des laufenden Bandes und auf der gleichen Höhe des Bandes angeordnet, so daß der gewünschte schützende Kontakt zwischen den elektrisch isolierenden Platten 4a und dem Metallband durch die Strömungswirkung des eintretenden Galvanisierungsbades beeinflußt wird. Eine Zirkulation des Galvanisierungsbades zwischen den isolierenden Platten und der Oberseite des Metallbades kann daher nicht verhindert werden. Darüber hinaus ist es nicht möglich, das Galvanisierungsbad von Bereichen der Oberseite des Metallbandes zu entfernen, in denen die Oberseite nicht mit den elektrisch isolierenden Platten in Kontakt stehen.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Vorrichtung der in Rede stehenden Art anzugeben, bei der unerwünschte Abscheidungen auf der Flächenseite des Bandes, welche

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* 6.

nicht galvanisiert werden soll, so klein wie möglich gehalten werden.

Diese Aufgabe wird bei einer Galvanisiervorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch folgende Merkmale gelöst:

eine das Galvanisierungsbad im Behälter auf einem solchen Pegel haltende Einrichtung, daß dieser Pegel gleich dem Niveau ist, auf dem das Metallband durch den Behälter läuft, eine am Boden des Behälters vorgesehene Einrichtung zur Zuführung des Galvanisierungsbades gegen die Unterseite des Ketallbandes und eine Einrichtung, mittels der das Galvanisierungsbad von der Oberseite des Metallbandes ferngehalten ist.

Ausgestaltungen des Erfindungsgedankens sind in Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von in den Fig. 4 bis 8 der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 4 eine in Längsrichtung geschnittene Vorderansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Galvanisierung einer einzigen Fläche eines 'aufenden Bandes;

Fig. 5 einen Teilschnitt la^gs einer Linie V-V in Fig. 4, aus der schematisch Merkmale der Gesamtvorrichtung ersichtlich sind;

Fig. 6 einen vergrößerten Schnitt längs einer Linie VI-VI in Fig. 4;

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Fig. 7 einen vergrößerten Schnitt längs einer Linie VII-VII in Fig. 4; und

Fig. 8 ein Diagramm, aus dem experimentelle Ergebnisse bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ersichtlich sind.

Die Erfindung wird im folgenden nun anhand der Figuren der Zeichnung, in denen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, näher erläutert. Gemäß den Fig. 4 bis 7 sind in einem horizontalen Galvanisierungstank 1, welcher ein Galvanisierungsbad enthält, Anoden 3 vorgesehen, deren Breite jeweils gleich der Breite eines zu galvanisierenden laufenden Metallbandes 2 ist. Die Anoden liegen der zu galvanisierenden Fläche gegenüber, wobei sie in einem geeigneten Abstand zueinander angeordnet sind. Auf der Fläche des Metallbandes, welche der zu galvanisierenden Fläche gegenüberliegt, ist eine einstückig ausgebildete, elektrisch isolierende Platte 4 angeordnet, deren Breite wenig größer als die Breite des Bandes 2 ist. Die Abmessung in Längsrichtung der Platte 4 ist gleich der Länge der durch die Anoden 3 gebildeten Zone. Die Platte 4 wird durch Halterungselemente 5 gehaltert. Oberhalb des Bandes sind zwischen den Längsseiten der Platte 4 sowie stützenden Staurollen 13 Gasdüsen 6 vorgesehen. Diese Gasdüsen sind auf die Oberseite des Bandes 2 gerichtet. Am Boden des Behälters ist eine Auslaßdüse 7 zur Rückführung des GaI-vanisierungsbades vorgesehen, wodurch das rückgeführte Galvanisierungsbad gegen die Unterseite des Bandes gerichtet wird. Das Galvanisierungsbad kann im Behälter auf einen Pegel eingeregelt werden, welcher auf dem Niveau der Linie liegt, auf der das Band 2 läuft.

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Diese Einregelungdes Pegels des Galvanisierungsbades wird im folgenden noch genauer beschrieben. Die elektrisch isolierende Platte 4 kann beispielsweise aus Gummi, insbesondere einem magnetischen Gummi hergestellt sein. Durch die Gasdüsen 6 wird Luft oder ein anderes Gas geführt, um Galvanisierungsflüssigkeit zu entfernen, welche mit der Oberseite des Bandes in Kontakt gelangt.

Da bei der in Rede stehenden Ausführungsform der Erfindung das Galvanisierungsbad auf einen Pegel eingestellt ist, welcher in der Ebene des laufenden Bandes liegt, kann kein Galvanisierungsstrom um die unteren Längsseitenränder des Bandes zu der Oberseite fließen. Da darüber hinaus die elektrisch isolierende Platte einstückig ausgebildet ist, sind die Bereiche der Oberseite des Bandes, welche nicht mit der isolierenden Platte in Kontakt stehen und damit nicht geschützt sind, auf schmale Zonen im Bereich beider Enden der elektrisch isolierenden Platte begrenzt. Da darüber hinaus auch Galvanisierungsflüssigkeit, welche mit der nicht zu galvanisierenden Oberseite des Bandes in Kontakt tritt, durch die Gasdüsen wirksam entfernt wird, kann praktisch mit der gesamten Oberseite des Bandes keine Galvanisierungsflüssigkeit in Kontakt treten. Auf diese V/eise werden unerwünschte Abscheidungen auf der Oberseite des Bandes vermieden. Da die erfindungsgemäße Vorrichtung darüber hinaus auch so ausgebildet ist, daß die Ausströmrichtung der rückgeführten Galvanisierungsflüssigkeit gegen die Unterseite des Bandes gerichtet ist, wird der Kontakt zwischen der Unterseite der isolierenden Platte und der Oberseite des Bandes wirksam aufrechterhalten. Darüber hinaus ist auf diese Weise sichergestellt, daß die Galvanisie-

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rungsflüssigkeit ohne Turbulenz glatt durch den Raum zwischen der Unterseite des Bandes 2 und den Anoden strömt. Auf diese Weise wird ein Gleichgewichtszustand aufrechterhalten, wobei eine Entpolarisierung der Elektroden verhindert wird. Aufgrund der Anordnung der Auslaßdüse 7 kann die GalvanisierungsflUssigkeit nicht über die Oberseite des Bandes zirkulieren, so daß der Betrag des Stromes, welcher über die Oberseite des Bandes fließt, reduziert wird.

Fig. 8 zeigt experimentelle Ergebnisse, die mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung erzielbar sind, woraus klar hervorgeht, daß Abscheidungen auf der Oberseite des Bandes so klein wie möglich gehalten werden.

Fig. 5 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Vorrichtung in ihrer Gesamtheit. Unterhalb des Galvanisierungsbehälters 1 ist ein Haupttank 8 vorgesehen. An einer Seite des Behälters 1 ist ein Überlaufsystem mit einem überlaufkörper und einem Überlaufrohr 11 angebracht, wodurch die GalvanisierungsflUssigkeit auf einem Pegel gehalten werden kann, welcher gleich dem Niveau der Linie ist, auf der das Band läuft. Das überlaufsystem ist am Behälter 1 an einer Stelle vorgesehen, an der ein Paar von Staurollen 13, welche das laufende Band stützen, miteinander in Druckkontakt stehen.

Das überlaufrohr 11 ist im Betrieb mit dem Haupttank 8 verbunden. Die im Haupttank 8 enthaltene GalvanisierungsflUssigkeit wird über eine Pumpe 9 und ein Regulierventil 7B durch die Auslaßdüse 7 zurückgeführt, wobei das Ventil ein Sicherheitsventil darstellt. Die aus der Auslaßdüse 7 austretende GalvanisierungsflUssigkeit füllt das Galvanisierungsbad wieder auf, wobei ein

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Überschuß an Flüssigkeit über das vorgenannte Überlaufsystem abgeführt wird. Damit wird die Flüssigkeit im Behälter 1 auf einem konstanten Pegel gehalten, welcher auf dem Niveau der Linie liegt, auf der das Band 2 läuft.

V/ie oben ausgeführt, ermöglicht die erfindungsgemäße Vorrichtung eine wesentliche Reduzierung einer unerwünschten Abscheidung auf der Fläche des Bandes, welcher der zu galvanisierenden Fläche gegenüberliegt, so daß das hergestellte Produkt den Anforderungen von Endverbrauchern besser genügt.

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Claims

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Patentansprüche

(l. Galvanisiervorrichtung mit einem ein Galvanisierungsbad enthaltenden Behälter zur kontinuierlichen einseitigen Galvanisierung eines horizontal durch diesen laufenden Metallbandes, mit im Behälter befindlichen Anoden, deren Breite etwa gleich der Breite des Metallbandes ist und die im Abstand gegenüber der Unterseite des Metallbandes angeordnet sind, mit Paaren von sich gegenüberliegend am Behälter angebrachten, das Metallband stützenden Staurollen und mit einer eng benachbart zur Oberseite des Metallbandes angeordneten elektrisch isolierenden Platte, gekennzeichnet durch eine das Galvanisierungsbad im Behälter auf einem solchen Pegel haltende Einrichtung (11), daß dieser Pegel gleich dem Niveau ist, auf dem das Metallband (2) durch den Behälter (1) läuft, durch eine am Boden des Behälters (1) vorgesehene Einrichtung (7) zur Zuführung des Galvanisierungsbades gegen die Unterseite des Metallbandes (2) und durch eine Einrichtung (6), mittels der das Galvanisierungsbad von der Oberseite des Metallbandes (2) ferngehalten ist.
2. Galvanisiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Pegel des Galvanisierungsbades einstellende Einrichtung (11) als Überlaufsystem ausgebildet ist, das mit dem Behälter (1) in Höhe des Durchlaufniveaus des Metallbandes (2) verbunden ist.
3. Galvanisiervorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Überlaufsystem einen

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Überlaufkörper und ein überlaufrohr (11) umfaßt.
4. Galvanisiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen unter dem Behälter (1) angeordneten Haupttank (8), der mit dem Behälter (1) über das Überlaufrohr (11) verbunden ist, und durch eine in einem Verbindungsrohr angeordnete Pumpe (9) zur Rückführung des Galvanisierungsbades aus dem Haupttank (8) zu der am Boden des Behälters (1) vorgesehenen Einrichtung (7), mittels der das Galvanisierungsbad gegen die Unterseite des Metallbandes (2) führbar ist.
5. Galvanisiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch isolierende Platte (4) einstückig ausgebildet ist und mit der Oberseite des Metallbandes (2) in Kontakt steht, und daß die Einrichtung (6), mittels der das Galvanisierungsbad von der Oberseite det '-'etallbandes (2) ferngehalten ist, über dem laufenden Metallband (2) angeordnete Gasdüsen aufweist, die zv/ischen den beiden Längsseiten der elektrisch isolierenden Platte (4) und den stützenden Staurollenpaaren (13) gegen die Oberseite des Metallbandes (2) gerichtet sind.
6. Galvanisiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

5, dadurch gekenn? .' -hnet, daß die Breite der elektrisch isolierenden Platte (s, -,ig größer als die Breite des Metallbandes (2) und axe Länge der Platte (4) gleich der Länge der durch die Anoden (3) gebildeten Zone ist.
7. Galvanisiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

6, dadurch gekennzeichnet, daß die das Galvanisierungsbad gegen die Unterseite des Metallbandes (2) führende Einrichtung (7) als Düse ausgebildet ist.

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