DE10212436B4

DE10212436B4 - Vorrichtung zur Behandlung von strangförmigem metallischen Gut und ihre Verwendung

Info

Publication number: DE10212436B4
Application number: DE2002112436
Authority: DE
Inventors: Rolf Dr.-Ing. Bünten; Werner Schimion; Rolf Brisberger; Holger Dr. Behrens; Werner Bechem; Ulrich Gläsker
Original assignee: SMS Demag AG
Current assignee: SMS Siemag AG
Priority date: 2002-03-21
Filing date: 2002-03-21
Publication date: 2005-03-03
Anticipated expiration: 2022-03-22
Also published as: DE10212436A1

Abstract

Vorrichtung (1) zur Behandlung von strangförmigem metallischen Gut (2), insbesondere Band oder Draht, das durch eine Behandlungskammer (3) der Vorrichtung (1) in vertikaler Richtung kontinuierlich durchgeführt wird,
wobei am metallischen Gut (2) beim Passieren der Behandlungskammer (3) eine Auswahl der Behandlungen elektrolytische Beschichtung, elektrolytische Reinigung oder chemisches Beizen erfolgt, bei denen die Arbeitskammer (3) mit einem Fluid zumindest teilweise gefüllt ist, und
wobei die Vorrichtung (1) Schnellwechselanschlüsse (4) für modular aufgebaute Behandlungselemente (5, 5', 5'', 5''') aufweist, die für die Durchführung der ausgewählten Behandlung geeignet sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Behandlung von strangförmigem metallischen Gut, insbesondere Band oder Draht, das durch eine Behandlungskammer der Vorrichtung in vertikaler Richtung kontinuierlich durchgeführt wird.

Vorrichtungen dieser Art sind bekannt. Die EP 0 534 368 B1 zeigt eine Anordnung, mit der mittels galvanischer Beschichtung ein Metallband mit einer Plattierung versehen werden kann. Das zu beschichtende Metallband durchläuft dabei vertikal die Vorrichtung. In einer Arbeitskammer der Vorrichtung, die mit Galvanikflüssigkeit gefüllt ist, befinden sich Elektroden, die mit Elektrizität versorgt werden. Damit die Galvanikflüssigkeit nicht aus der Arbeitskammer ausläuft, befindet sich an ihrer Unterseite eine Dichtungsanordnung.

Auch aus der EP 0 282 980 B1 ist eine Vorichtung zum Beschichten eines Metallbandes bekannt, wobei dort das Band in einem Spalt zwischen einer Walze und einer Wandung geführt wird. Am Ende des Spalts ist eine Dichtungsanordnung vorgesehen, damit auch hier die elektrolytische Flüssigkeit nicht abfliessen kann.

Es hat sich gezeigt, dass derartige Vorrichtungen zwar effizient arbeiten, wenn ein strangförmiges Gut galvanisch mit einer Metallschicht zu versehen ist, dass sich jedoch bekannte Vorrichtungen dieser Art nicht eignen, wenn ähnliche Prozesse, wie elektrolytische Reinigung oder chemisches Beizen, durchgeführt werden sollen. Es ist ein hoher Aufwand zu treiben, um die bekannten Vorrichtungen auch für diese Prozesse tauglich zu machen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Behandlung von strangförmigem metallischen Gut so auszurüsten, dass eine einfache Durchführung von verschiedensten Behandlungen möglich ist, die ähnlich sind zur elektrolytischen Beschichtung.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß am metallischen Gut beim Passieren der Behandlungskammer eine Auswahl der Behandlungen elektrolytische Beschichtung, elektrolytische Reinigung oder chemisches Beizen erfolgt, bei denen die Arbeitskammer mit einem Fluid zumindest teilweise gefüllt ist, wobei die Vorrichtung Schnellwechselanschlüsse für modular aufgebaute Behandlungselemente aufweist, die für die Durchführung der ausgewählten Behandlung geeignet sind.

In vorteilhafter Weise ist die erfindungsgemäße Vorrichtung also dazu geeignet, eine schnelle und einfache Anpassung bzw. Umrüstung einer gattungsgemäßen Behandlungsvorrichtung vorzunehmen, so dass sich die Vorrichtung universell für verschiedene Einsatzmöglichkeiten eignet. Damit können die Bearbeitungsprozesse elektrolytische Beschichtung, elektrolytische Reinigung oder chemisches Beizen erfolgen, ohne dass es besonders ausgestatteter, nur einem Zweck dienenden Vorrichtungen bedarf, wie es im Stand der Technik der Fall ist. Die in Rede stehenden Bearbeitungsverfahren können damit kostengünstiger durchgeführt werden.

Bevorzugt ist zumindest am unteren Ende der Vorrichtung ein Dichtungssystem angeordnet, das den Austritt des Fluids aus der Behandlungskammer verhindert, wobei das Dichtungssystem Quetschrollen aufweist, die beidseitig gegen die Oberfläche des Guts gepresst werden.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, dass unterhalb des Dichtungssystems trichterförmig ausgeformte Auffangschalen für Fluid angeordnet sind, die mit einem Fluidabtransportsystem versehen sind. Damit kann auch dann, wenn doch Fluid aus der Arbeitskammer auslaufen sollte, dieses aufgefangen werden.

Die Behandlungskammer kann modular über die Schnellwechselanschlüsse mit verschiedenen Behandlungselementen versehen werden, die für die elektrolytische Beschichtung, die elektrolytische Reinigung oder das chemisches Beizen benötigt werden. Gemäß einer Fortbildung weist die Vorrichtung Elektroden in der Behandlungskammer auf, mit denen eine elektrolytische Beschichtung eines Metallbandes vorgenommen werden kann. Alternativ oder additiv kann die Vorrichtung auch Mittel zur Veranlassung einer Strömung des Fluids in der Behandlungskammer aufweisen. Ferner ist daran gedacht, die Vorrichtung mit Mitteln zur Beheizung der Behandlungskammer zu versehen. Schließlich kann auch vorgesehen werden, dass die Vorrichtung Düsen zum Aufspritzen von Fluid auf das Gut in der Behandlungskammer aufweist.

Wesentlich ist auch die flexible Versorgung der Arbeitskammer mit den benötigten Medien bzw. mit Energie. Daher können Mittel zum Zuführen von Elektrizität in den Bereich der Behandlungskammer vorgesehen sein. Weiterhin sind bei manchen Behandlungen Mittel zum Ein- und Ableiten von Fluid in die und aus der Behandlungskammer vorteilhaft.

Bei der elektrolytischen Beschichtung kann es sich bevorzugt um eine elektrolytische Verzinkung oder um eine elektrolytische Verzinnung handeln.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
1 schematisch den Schnitt durch eine Vorrichtung zur Behandlung eines strangförmigen metallischen Guts;
2a die Arbeitskammer der Vorrichtung mit Elektroden;
2b die Arbeitskammer der Vorrichtung mit Düsen; und
2c die Arbeitskammer der Vorrichtung mit Heizelementen.
In 1 ist eine Behandlungsvorrichtung 1 für die Behandlung eines Metallbandes 2 zu sehen. Die Vorrichtung 1 weist eine Behandlungskammer 3 auf, die eine längliche Erstreckung in vertikaler Richtung hat. Das Metallband 2 durchläuft – von Rollen 12 geführt – die Behandlungskammer 3 vertikal. Im vorliegenden Fall durchläuft das Metallband 2 die Behandlungskammer 3 von unten nach oben (s. Förderrichtung R); genauso ist es aber auch möglich, dass das Band 2 vertikal nach unten gerichtet die Kammer 3 durchläuft. Eine Umlenkung des Bandes 2 in der Behandlungskammer 3 ist also nicht erforderlich.
Die Behandlungskammer 3 ist in 1 mit einem Galvanikfluid weitgehend gefüllt. In der Kammer 3 sind Elektroden 5 angeordnet, die von einer Stromquelle 13 versorgt werden. Beim Durchlaufen des Bandes 2 durch die Kammer 3 lagert sich daher am Band 2 eine metallische Schicht (vorzugsweise Zinn oder Zink) an.
In der länglichen, vertikal angeordneten Behandlungskammer 3 kann besonders vorteilhaft ein elektrolytischer Prozess vollzogen werden, da die Stromdichte im Band relativ hoch und die Leistungsaufnahme der Kammer verringert ist.
Damit das Fluid nicht nach unten aus der Behandlungskammer 3 ablaufen kann, befindet sich an der untersten Stelle der Kammer 3 ein Dichtungssystem 6. Dieses besteht aus zwei Quetschrollen, die auf die Oberfläche des Bandes 2 gedrückt werden (s. Pfeile in 1). Weiterhin können auch, was nicht näher dargestellt ist, zusätzliche Elastomerdichtlippen (beispielsweise aus Polytretraflouräthylen) vorgesehen sein, die eine zusätzlich Dichtfunktion schaffen.
Falls doch Fluid aus der Behandlungskammer 3 nach unten abfließen sollte, sind unter dem Dichtsystem 6 Auffangschalen 7 angeordnet, die eine trichterförmige Ausgestaltung haben, um das auslaufende Fluid gut auffangen zu können. Die Auffangschalen 7 stehen fluidisch mit einem Fluidabtransportsystem in Verbindung; dieses kann das Fluid – was nicht dargestellt ist – wieder in die Behandlungskammer 3 leiten.
Die Behandlungskammer 3 ist mit Mitteln 10 zum Einleiten von Fluid versehen, mit denen die benötigte Menge Flüssigkeit der Kammer 3 zugeführt werden kann. Zwecks Austausch des Fluids sind Mittel 11 zum Ableiten von Fluid vorgesehen, mit denen das Fluid aus der Behandlungskammer abgelassen werden kann.
Als Behandlungselemente 5 kommen all diejenigen im Stand der Technik bekannten Elemente in Betracht, die für die elektrolytische Beschichtung, für die elektrolytische Reinigung oder für das chemische Beizen benötigt werden. Damit ein schneller und einfacher Wechsel der Behandlungselemente 5 erfolgen kann, sind Schnellwechselanschlüsse 4 in der Behandlungskammer 3 angeordnet. Es handelt sich bei diesen um Befestigungs- und Versorgungselemente, die mit modular aufgebauten Behandlungselementen 5 zusammenwirken können.
In den 2a bis 2c sind hierfür Beispiele gezeigt.
In 2a ist zu sehen, dass an den Schnellwechselanschlüssen 4 Elektroden 5' angeordnet sind, die für die elektrolytische Beschichtung benötigt werden. Zu Details dieser Technologie wird auf die bereits zitierte EP 0 534 368 B1 verwiesen. Über die Schnellwechselanschlüsse 4 wird nicht nur eine mechanische Befestigung der Elektroden 5' im Inneren der Behandlungskammer 3 sichergestellt, die Anschlüsse 4 versorgen die Elektroden 5' durch Mittel 9 auch mit elektrischer Energie, d. h. es wird die Verbindung zu einem Pol einer Energiequelle hergestellt.
Für eine andere Anwendung, beispielsweise für einen Reinigungsvorgang des Bandes 2 in der Behandlungskammer 3 oder einen chemischen Beizvorgang, sind Mittel 5'' zur Veranlassung einer Strömung, also namentlich Düsen vorgesehen, wie es 2b zeigt. Auch die Düsen werden mechanisch von den Schnellwechselanschlüssen 4 gehalten und von diesen mit Energie versorgt (was nicht im Detail dargestellt ist). Der sich in der Behandlungskammer 3 ergebende Fluss ist durch Pfeile angedeutet.
In 2c ist zu sehen, dass die Schnellwechselanschlüsse 4 Heilzelemente 5''' tragen und mit elektrischer Energie versorgen. Dies kann insbesondere dann vorteilhaft sein, wenn das Fluid in der Behandlungskammer 3 durch das Fluid chemisch gebeizt werden soll.
Die Schnellwechselanschlüsse 4 stellen die mechanische Befestigung der Behandlungselemente 5 sicher und versorgen diese mit Energie. Für ihre konkrete detaillierte Ausgestaltung, die fachmännisch erfolgt, sind viele Möglichkeiten gegeben (Hakenverbindungen, Kupplungen, etc.).
Die vorgeschlagene Vorrichtung kann somit schnell von der einen Anwendung auf eine andere ungerüstet werden, indem die montierten Behandlungselemente 5 entfernt und andere eingesetzt werden. Dies vereinfacht die Handhabung der Vorrichtung erheblich und ermöglicht einen wirtschaftlichen Betrieb verschiedener Behandlungsarten.

1: Vorrichtung
2: zu behandelndes Gut (Metallband)
3: Behandlungskammer
4: Schnellwechselanschlüsse
5: Behandlungselement
5': Elektrode
5'': Mittel zur Veranlassung einer Strömung (Düse)
5''': Heizelement
6: Dichtungssystem (Quetschrollen)
7: Auffangschalen
8: Fluidsabtransportsystem
9: Mittel zum Zuführen von Elektrizität
10: Mittel zum Einleiten von Fluid
11: Mittel zum Ableiten von Fluid
12: Rolle
13: Stromquelle
R: Förderrichtung

Claims

Vorrichtung (1) zur Behandlung von strangförmigem metallischen Gut (2), insbesondere Band oder Draht, das durch eine Behandlungskammer (3) der Vorrichtung (1) in vertikaler Richtung kontinuierlich durchgeführt wird, wobei am metallischen Gut (2) beim Passieren der Behandlungskammer (3) eine Auswahl der Behandlungen elektrolytische Beschichtung, elektrolytische Reinigung oder chemisches Beizen erfolgt, bei denen die Arbeitskammer (3) mit einem Fluid zumindest teilweise gefüllt ist, und wobei die Vorrichtung (1) Schnellwechselanschlüsse (4) für modular aufgebaute Behandlungselemente (5, 5', 5'', 5''') aufweist, die für die Durchführung der ausgewählten Behandlung geeignet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest am unteren Ende der Vorrichtung (1) ein Dichtungssystem (6) angeordnet ist, das den Austritt des Fluids aus der Behandlungskammer (3) verhindert, wobei das Dichtungssystem (6) beidseitig gegen die Oberfläche des Guts (2) anpreßbare Quetschrollen aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb des Dichtungssystems (6) trichterförmig ausgeformte Auffangschalen (7) für Fluid angeordnet sind, die mit einem Fluidabtransportsystem (8) versehen sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie Elektroden (5') in der Behandlungskammer (3) aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie Mittel (5'') zur Veranlassung einer Strömung des Fluids in der Behandlungskammer (3) aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie Mittel (5''') zur Beheizung der Behandlungskammer (3) aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie Düsen zum Aufspritzen von Fluid auf das Gut (2) in der Behandlungskammer (3) aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie Mittel (9) zum Zuführen von Elektrizität in den Bereich der Behandlungskammer (3) aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie Mittel (10, 11) zum Ein- und Ableiten von Fluid in die und aus der Behandlungskammer (3) aufweist.
Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zur elektrolytischen Verzinkung des zugeführten strangförmigen metallischen Guts (2).
Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zur elektrolytischen Verzinnung des zugeführten strangförmigen metallischen Guts (2).