DE2714491B2

DE2714491B2 - Bandgalvanisiervorrichtung

Info

Publication number: DE2714491B2
Application number: DE2714491A
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: 1980-02-28
Also published as: JPS5636933Y2; DE2714491A1; US4102772A; DE2714491C3; JPS52131721U; AU504627B2; AU2377877A

Description

Die Erfindung betrifft eine Galvanisiervorrichtung zur kontinuierlichen einseitigen Galvanisierung eines horizontal geführten Metallbandes, mit 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 Badbehälter angebrachten, das Metallband stützenden Staiirollen, mit einer eng benachbart zur Oberseite des Metallbandes angeordneten elektrisch isolierenden Platte und mit einer das Bad im Behälter auf einem solchen Pegel haltenden Einrichtung, daß dieser Pegel gleich dem Niveau ist, auf dem das Metallband durch den Behälter läuft.

Bei einer nach der DD-PS 51 177 bekannten Galvanisiervorrichtung dieser Art wird der Pegel des Bades durch die Kraft von aus einer Düse austretendem Elektrolyten aufgewirbelt. Es ist dann schwierig, wenn nicht unmöglich, den Pegel des Bades auf der Höhe des Metallbandes zu halten.

Aufgabe der Erfindung ist es, dafür zu sorgen, den Pegel stets ruhig auf der Höhe der Oberfläche des Metallbandes zu halten.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Vorrichtung gekennzeichnet durch eine am Boden des Behälters vorgesehene Düse zur Zuführung des Elektrolyten gegen die Unterseite des Metallbandes und durch oberhalb des Bandes angeordnete Flüssigkeitsabstreifdüsen für das Fernhalten des Elektrolyten von der Oberseite des Metallbandes.

Da nach der Erfindung die Düse zur Zuführung des Elektrolyten am Boden des Behälters angeordnet ist und den Strom des Elektrolyten gegen die Unterseite des Metallbandes richtet, kann die Strömungsgeschwindigkeit des Elektrolyten zwischen dem Metallband und der Anode erhöht werden, so daß die Galvanisierung mit großer Stromdichte und großem Stromwirkungsgrad durchführbar ist. Wird die Strömungsgeschwindigkeit vermindert, so ergibt sieh eine galvanische Schicht mit rauher bzw. dentrilischcr Oberfläche, wodurch das Produkt ein schwärzliches Aussehen erhält. Die Depolarisicrung der Anode wirtl dann beschleunigt, so dal! die Spannung im Giilviinisirrungshad schnell erhöht wird.

Durch die Flüssigkeitsabstreifdüsen wird das Bad

auch bei nicht genau ebenen Metallbändern von deren

Oberseite ferngehalten, was bei welligen Bändern selbst

dann nocht schwierig ist, wenn der Pegel des Bades genau in der Höhe des Weges der Bänder liegt

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

to F i g. 1 einen Querschnitt einer solchen Vorrichtung längs einer Linie I-I in F i g. 2;

Fig.2 eine Seitenansicht der Vorrichtung nach F i g. 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 Anodenhalterungeii 12 in Längsrichtung im Abstand voneinander gehaltert und gegen das Metallband gerichtet Das

2S Metallband selbst wirkt aufgrund einer Kontaktierung 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 entste-

JO hen auf der Oberseite im Bereich der Seitenkanten unerwünschte Abscheidungen mit einer Brt ite 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

r> Darüber hinaus sind elektrisch isolierende Platten (beispielsweise zwei Platten 4a gemäß F i g. 3) vergesehen, 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 Stellen jedoch nicht vollständig verhindert werden. Daher entstehen unerwünschte Abscheidungen in einer Breite von etwa 15 mm (diese Breite überschreitet die Breite

■Ti 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

V) mit dieser Oberseite in Kontakt tritt). Zunächst liegt der Pegel des Galvanisierungsbades im Behalter gewöhnlich weit höher als die Linie, in der das Metallband durch den Behälter läuft, so daß die nich; zu galvanisierende Seite des Metallbandes, d. h. dessen Oberseite, vollstän-

v> dig in das Galvanisierungsbad eingetaucht ist. Weiterhin ist eine konventionelle Auslrittsdüse 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

w) gewünschte schützende Kontakt zwischen den elektrisch isolierenden Platten 4.-> und dem Metallband durch die Strömiingswirkiing des eintretenden Gnlvanisicrungsbades beeinflußt wird. Eine Zirkulation ties Galvanisierungsbades zwischen tion isolierenden l'lat-

ii·· ten und der Oberseite des Melallbades kann daher nicht verhindert werden. Darüber hinaus ist es nicht möglich, das Galvanisierungsbad von Bereichen tier Oberseite des Meiallbandes /u entfernen, in denen die Oberseite

nicht mit den elektrisch isolierenden Platten in Kontakt stehen.

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

F i g. 4 eine in Längsrichtung geschnittene Vorderansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Galvanisierung einer einzigen Fläche eines laufenden Bandes;

Fig.5 einen Teilschnitt längs einer Linie V-V in F i g. 4, aus der schematisch Merkmale der Gesamtvorrichtung ersichtlich sind;

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

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

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

fn den Figuren der Zeichnung, sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Gemäß den F i g. 4 bis 7 sind in einem horizontalen Galvanisierungstank 1, welcher ein Galvanisierungsbad enthält, auf einem Anodenträger 12 Anoden 3 vorgesehen, deren Breite jeweils gleich der Breite eines zu galvanisierenden 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 Abmessungen 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 Galvanisierungsbades 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. Diese Einregelung des 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 bewegten Bandes liegt, kann kein Galvanisicrungsstrom um die unteren Längsseitenränder des Bandes zm 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 Galvanisierungsflürsigkeit 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 Weise werden unerwünschte Abscheidüngen 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 Galvanisierungsflüssigkeit ohne Turbulenz glatt durch den Raum zwischen der Unterseite des Bandes 2 und den Anoden 3 strömt. Auf diese Weise wird ein Gleichgewichtszustand aufrechterhalten, wobei eine Entpolarisierung der Elektroden verhindert wird. Aufgrund der Anordnung der Auslaßdüse 7 kann die Galvanisierungsflüssigkeit 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

jo 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 Überlaufsy-

r, stern mit einem Überlaufkörper und einem Überlaufrohr 11 angebracht, wodurch die Galvanisierungsflüssigkeit auf einem Pegel gehalten werden kann, welcher gleich dem Niveau der Linie ist, auf der das Band läuft. Das Üherlaufsystem ist am Behälter 1 an einer Stelle vorgesehen, an der ein Paar von Staurollen 13, welche das bewegte Band stützen, miteinander in Druckkontakt stehen.

Das Überlaufrohr 11 isi im Betrieb mit dem Haupttank 8 verbunden. Die im Haupttank 8 enthaltene

■Γ) Galvanisierungsflüssigkeit wird über eine Pumpe 9 und ein Regulierventil TB durch die Auslaßdüse 7 zurückgeführt, wobei das Ventil ein Sicherheitsventil darstellt. Die aus der Auslaßdüse 7 austretende Galvanisierungsflüssigkeit füllt das Galvanisierungsbad wieder auf,

w wobei ein 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, Wie oben ausgeführt, ermöglicht die erfindungsgemäße Vorrichtung eine wesentliche Reduzierung einer unerwünschten Abscheidung auf der Fläch? des Bandes, welcher der zu galvanisierenden Fläche gegenüberliegt, so daß das hergestellte Produkt den Anforderungen von

μ ι Endverbrauchern besser genügt.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Vorrichtung zur kontinuierlichen einseitigen Galvanisierung eines horizontal geführten Metallbandes, mit 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 Badbehälter angebrachten, das Metallband stützenden Staurollen, mit einer eng benachbart zur Oberseite des Metallbandes angeordneten elektrisch isolierenden Platte und mit einer das Bad im Behälter auf einem solchen Pegel haltenden Einrichtung, daß dieser Pegel gleich dem Niveau ist, auf dem das Metallband durch den Behälter läuft, gekennzeichnet durch eine am Boden des Behälters (1) vorgesehene Düse (7) zur Zuführung des Elektrolyten gegen die Unterseite des Metallbandes (2) und durch oberhalb des Bandes angeordnete Flüssigkeitsabstreifdüsen (6) für das Fernhalten des Elektrolyten von der Oberseite des Metallbandes (2).