DE1246351B - Verfahren zum einseitigen oder teilweisen Feuerverzinken von Gegenstaenden aus Eisenmetallen, insbesondere Baendern - Google Patents

Description

• Verfahren zum einseitigen oder teilweisen Feuerverzinken von Gegenständen aus Eisenmetallen, insbesondere Bändern Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum einseitigen Feuerverzinken von Gegenständen aus Eisenmetallen, insbesondere Bändern, durch Auftrocknen einer nach dem Oberziehen abwaschbaren Abdecksubstanz auf die nicht zu verzinkenden Flächenteile.
• Es ist bereits mehrfach versucht worden, nur eine Seite eines Bandes aus Eisenmetall zu verzinken. Beispielsweise wurde bereits ein Verfahren zum Verzinken nur einer Seite eines Eisenmetallbandes vorgeschlagen, wobei eine Alkalialuminatlösung als Abdecksubstanz verwendet wird, um eine Seite des Bandes abzudecken. Nach Aufbringung der Alkalialuminatlösung wird das Band durch ein Zinkschmelzbad geführt, um die Seite, welche mit .der Alkalialuminatlösüng nicht abgedeckt ist, zu verzinken, während die mit der Alkalialuminatlösung abgedeckte Seite urverzinkt bleibt. Die Verwendung einer Alkalialuminatlösung als Abdecksubstanz ist auf ein Verfahren beschränkt, bei dem das Band nach Aufbringen der Alkalialüminatlösung einer Temperatur von wenigstens 676° C in einer reduzierenden Atmosphäre ausgesetzt wird, da die Alkalialuminatlösung das Band oxydiert und die Hochtemperaturbehandlung in einer reduzierenden Atmosphäre erforderlich ist, um das Oxyd zu reduzieren.
• Es wurde versucht, eine Alkalialuminatlösung als Abdecksubstanz für eine Verzinkung -zu verwenden, bei der keine Hochtemperaturbehandlung in einer reduzierenden Atmosphäre durchgeführt wird, und es wurde gefunden, daß während des ganzen Verfahrens eine starke Oxydierung stattfindet, die die Alkalialuminatlösung für ein Verfahren dieser Art unbrauchbar macht. Es wurden ebenfalls viele andere wirksam erscheinende Abdecksubstanzen ausprobiert, die sich jedoch alle für dieses Verfahren als ungenügend erwiesen haben. Natriumkarbonat, Natriumbenzoat, Kaliumfluorid, Chromsäure, Magnesiumsulfat, Manganchlorid, Kaliumbromid und Natriumchlorid bewirken alle eine starke Oxydierung, wie das Alkalialuminat und insbesondere das Natriumaluminat. Natriumacetat, Kaliumsulfid und Natriumbromid verhindern nicht in genügendem Maße das Anhaften von Zink. Aluminiumfluorid ist zu schlecht löslich, um praktisch für diesen Zweck verwendbar zu sein. Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, diese genannten Schwierigkeiten zu überwinden.
• Es ist bereits ein Verfahren zur Herstellung eines einseitigen oder teilweisen Metallüberzugs auf Metallgegenstände bekannt, bei dem die Flächen, welche nicht verzinkt werden sollen, durch plastisches Material bedeckt werden. Bei einem weiteren bekannten Verfahren zum Feuerverzinnen oder Feuerverzinken von Eisenblechen oder -bändern wird ein Lack auf die-nicht zu verzinnenden oder verzinkenden Teile des Bleches aufgebracht. Diese bekannten Überzüge decken zwar die nicht zu verzinkenden Teile ausreichend ab, sie lassen sich jedoch sehr schwer wieder entfernen und verunreinigen in vielen Fällen das Zinkschmelzbad.
• Gemäß dieser Erfindung wird als Abdecksubstanz eine Alkaliboratlösung aufgetrocknet. Der Gegenstand wird dann in. -geschmolzenes Zink getaucht, wobei die überzogenn Teile nicht verzinkt werden. Es ist deshalb nicht nötig, eine-Hochtemperaturbehandlung in reduzierender Atmosphäre nach dem Überziehen mit dieser Abdecksubstanz vorzusehen.
• Der Schmelzpunkt von Alkaliborat ist höher als die Temperatur von geschmolzenem Zink, so daß die Abdecksubstanz nicht schmilzt und wirksam die Seite des Bandes schützt, auf die sie zur Verhinderung der Oxydierung aufgetragen wird. Es ist leicht löslich in Wasser, was das Aufbringen der Abdecksubstanz vor dem Feuerverzinken und deren Entfernung nach dem Feuerverzinken erleichtert. Wenn in irgendeinem Fall ein vollständiges Entfernen der Abdecksubstanz nicht durch Abwaschen mit Wasser erreicht wird, ist die Abdecksubstanz völlig entfernbar mit einer vor dem Bondern durchgeführten alkalischen Reinigung. Das Alkaliborat übt auch keine schädliche Wirkung auf den Zinküberzug aus, auf den es im Spülwasser angeschwemmt werden kann.
• Für das erfindungsgemäße Verfahren kann irgendein Alkaliborat dienen. Da Natriumtetraborat (Borax), Na2B407, am häufigsten in der Natur vorkommt, wird es bevorzugt.
• Bei einer bevorzugten Ausführungsform zum einseitigen Feuerverzinken von Bändern aus Eisenmetall werden erfindungsgemäß die. Flußmittellösung und die Alkaliboratlösung hintereinander auf die jeweilige, etwa horizontal geführte Unterseite des Bandes mittels Auftragswalzen aufgebracht und das Band wird zwischen den Auftragswalzen gewendet.
• An Hand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert.
• Die Linie S deutet ein Band aus Eisenmetall an. Das Band kann von einer Spule abgewickelt und durch die dargestellte Vorrichtung in der Richtung, die durch die Pfeile angezeigt wird, gezogen und hernach entweder wieder aufgespult oder in Stücke zerschnitten werden. Das Band wird durch Führungsrollen geführt, die nacheinanderfolgend durch Bezugsziffern 1, 2, 3, 4, 5; 6, 7, 8, 9 und 10 bezeichnet werden. Bevor das Band die Führungsrolle 1 erreicht, wird es gereinigt, so daß es frei von Öl oder anderen unerwünschten Bestandteilen ist, die auf der Oberfläche des Bandes haften. Hierauf wird es zwischen den Führungsrollen 1 und 2 mit einer Heizeinrichtung 11 erwärmt, um zu gewährleisten, daß das Band trocken ist, und um es etwas zu erwärmen. Zwischen den Führungsrollen 2 und 3 steht das Band, während es vorrückt, mit einer seiner Flachseiten, nämlich mit der nach unten weisenden Fläche mit einer Auftragswalze 12 im Eingriff, die dazu dient, einen Überzug auf das Band aufzutragen und dieses aus seiner geraden Bahn abzulenken, so daß die Walze dicht an das Band gedrückt wird und mit diesem niclit in eine Linienberührung, sondern in einen flächigen Kontakt kommt. Die Auftragswalze 12 ist so angeordnet, daß sie mit ihrem unteren Teil in ein Flußmittelband 13 eintaucht, das irgendein übliches Flußmittel sein kann, welches in dem Cook-Norteman-Feuerverzinkverfahren verwendet wird, z. B. eine Lösung von Zinkammoniumchlorid. Das Flußmittel wird gleichmäßig aufgetragen, um die ganze Unterseite des Bandes zu überziehen, wobei die Ablenkung des Bandes aus der geraden Zuglinie mittels der Walze 12 ein wirksames Überziehen mit Flußmittel über die ganze Fläche der Unterseite des Bandes bewirkt.
• Nach dem Auftragen des Flußmittels mittels der Auftragswalze 12 wird das Band durch eine Heizeinrichtung 14 erhitzt, um das Flußmittel zu trocknen. Es ist wünschenswert, daß däß Flußmittel vollkommen trocken ist, wenn das Band die Auftragswalze erreicht, welche die Abdecksubstanz aufträgt, wie nachfolgend beschrieben wird.
• Das Band wird über die Führungsrollen 3 und 4 geleitet, die das Band wenden, so daß es sich entsprechend der Darstellung von links nach rechts bewegt, wohingegen es zwischen den Führungsrollen 2 und 3 von rechts nach links läuft. Dabei wird das Band gewendet, so daß die Seite, die zwischen den Führungsrollen 2 und 3 nach oben zeigte, zwischen den Führungsrollen 4 und 5 nach unten weist. Wenn sich das Band zwischen den Führungsrollen 4 und 5 bewegt, ist die mit Flußmittel überzogene Fläche die obere Fläche. Zwischen den Führungsrollen 4 und 5 steht das Band mit einer Auftragswalze 14a zum Aufbringen einer Abdecksubstanz im Eingriff. Die Auftragswalze 14 a ist ähnlich gebaut und befestigt und arbeitet auch ähnlich wie die Walze 12, und gleichfalls lenkt sie das Band, wie in der Zeichnung dargestellt ist, aus der geraden Zuglinie ab. Der untere Teil der Walze 14a taucht in eine Abdecksubstanz 15, vorzugsweise ein Alkaliborat in wäßriger Lösung, ein. Wie oben ausgeführt wurde, wird gewöhnlich Natriumtetraborat verwendet.
• Nach dem Aufbringen der Abdecksubstanz wird das Band über eine Heizeinrichtung 16 geführt, die die Abdecksubstanz trocknet. Sowohl das Flußmittel als auch die Abdecksubstanz liegen in wäßrigen Lösungen vor und die Heizeinrichtung, die auf die den Überzug aufbringende Walze folgt, verdampft das Wasser und. hinterläßt einen im wesentlichen trokkenen Überzug aus Flußmittel oder Abdecksubstanz, je nach dem, was auf das Band aufgebracht wurde. Wenn das Band die Führungsrolle 5 passiert, ist eine Oberseite mit trockenem Flußmittel und seine Unterseite mit trockener Abdecksubstanz überzogen.
• Das Band wird dann über die Rolle 5 nach oben durch einen Heizkörper 17, Rollen 6 und 7 und dann nach unten durch einen Heizkörper 18 geführt. Die Heizkörper 17 und 18 erhöhen die Temperatur des Bandes auf eine Temperatur nahe der des Zinkschmelzbades, durch daß das Band geführt werden muß, jedoch wird das Band keinesfalls bei einer Temperatur, die sich auch nur in etwa 676°C nähert, behandelt und das Band wird nicht einer reduzierenden Atmosphäre ausgesetzt, wenn es durch die Heizkörper 17 und 18 erhitzt wird. Das Alkaliborat übt keine nachteilige Wirkung auf das Band aus und bedeckt wirksam eine seiner Oberflächen.
• Die Verzinkungswanne 19 enthält ein Band 20 aus geschmolzenem Zink. Die Führungsrollen 8 und 9 sind so gelagert, daß sie sich unter der Oberfläche des Zinks in der Wanne 19 drehen, und das Band, das auf einer Seite mit trockenem Flußmittel und auf der anderen Seite mit trockener Abdecksubstanz überzogen ist, wird durch das Bad aus geschmolzenem Zink über die Führungsrollen 8 und 9 und nach oben aus dem Bad heraus zwischen den Rollen 21 geführt. Die mit Flußmittel überzogene Seite des Bandes, welche zwischen den Führungsrollen 8 und 9 die obere Seite ist, wird wirksam verzinkt, während die andere Seite des Bandes, d. h. zwischen den Führungsrollen 8 und 9 die untere Seite, auf der die Abdecksubstanz aufgetragen wurde, unverzinkt bleibt, da die Abdecksubstanz das Anhaften von Zink auf der Seite des Bandes, die durch die Abdecksubstanz abgedeckt ist, verhindert.
• Wenn das Band aus dem Zinkschmelzbad zwischen den Rollen 21 heraustritt, können die kleinen Mengen von Oxyden und Metall, die leicht an der Abdecksubstanz haften; durch geeignete Reinigungseinrichtungen, die auf die nicht verzinkte Seite des Bandes einwirken, entfernt werden. Die Reinigungseinrichtungen sind in der Zeichnung schematisch durch eine Bürste 22 angedeutet. Wie der Pfeil anzeigt, kann die Bürste so in Drehung versetzt werden, daß sie sich gegen die Förderrichtung des Bandes dreht. Die Bürste kann aus verschiedenen Materialien hergestellt sein. Es wurde festgestellt, daß eine Bürste mit dünnen flexiblen Drahtborsten ausreicht, um die leicht anhaftenden Oxyde und das leicht anhaftende Metall zu entfernen. Die Abdecksubstanz verbleibt auf dem nicht verzinkten Teil des Bandes, bis dieses durch die Kühlzone 23 hindurchgeführt wird und dann, nach dem Kühlen, wenn es erforderlich ist, daß die Abdecksubstanz vor .der nachfolgenden Weiterbehandlung des Bandes entfernt werden soll, kann sie leicht mit Wasser abgespült werden.
• Das Band wird über die Führungsrolle 10 und durch eine Kühleinrichtung 23 geführt, wonach es zu einem Walzenplanierer und entweder zu einer Schere, um das Band in Stücke zu schneiden, oder zu einer Spule, um das Band aufzuspulen, geführt werden kann.
• In der Zeichnung ist das Band im allgemeinen horizontal dargestellt, wenn das Flußmittel und die Abdecksubstanz durch die Auftragswalzen aufgebracht werden. Das Flußmittel und die Abdecksubstanz können jedoch auch aufgebracht werden, während das Band sich im allgemeinen in vertikaler Richtung oder in einem spitzen Winkel zur Horizontalen bewegt, und sie können auch auf andere Weise aufgebracht werden, z. B. durch Aufsprühen, während sich das Band im allgemeinen in horizontaler Richtung oder im allgemeinen in vertikaler Richtung oder in irgendeinem spitzen Winkel zu der Horizontalen bewegt.

Claims (5)

1. Patentansprüche:. 1. Verfahren zum einseitigen oder teilweisen Feuerverzinken von Gegenständen aus Eisenmetallen, insbesondere Bändern, durch Auftrocknen einer nach dem Überziehen abwaschbaren Abdecksubstanz auf die nicht zu verzinkenden Flächenteile, dadurch gekennzeichnet, daß als Abdecksubstanz eine Alkaliboratlösung aufgetrocknet wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Alkaliboratlösung eine Natriumtetraboratlösung verwendet wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zu verzinkenden Flächenteile mit einer Flußmittelschicht überzogen werden, bevor die Abdecksubstanz aufgebracht wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Flußmittelschicht vor Aufbringen der Abdecksubstanz getrocknet wird.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4 zum einseitigen Feuerverzinken von Bändern aus Eisenmetall, dadurch gekennzeichnet, daß die Flußmittellösung und die Alkahboratlösung hintereinander auf die jeweilige, etwa horizontal geführte Unterseite des Bandes mittels Auftragswalzen aufgebracht werden und daß das Band zwischen den Auftragswalzen gewendet wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 70 993, 877 234; deutsche Auslegeschrift Nr. 1053 895; britische Patentschrift Nr. 626 826; USA.-Patentschrift Nr. 2 894 850.