DE1621184A1

DE1621184A1 - Vorrichtung zum Galvanisieren sich bewegender Metallstreifen

Info

Publication number: DE1621184A1
Application number: DE1967U0013548
Authority: DE
Inventors: Carter Daniel Thomas
Original assignee: United States Steel Corp
Current assignee: United States Steel Corp
Priority date: 1966-02-11
Filing date: 1967-02-10
Publication date: 1971-04-29
Also published as: NL162973C; GB1174971A; DE1621184B2; NL6701838A; NL162973B; US3483113A; BE693952A; ES336534A1; FR1510512A; DE1621184C3

Description

PATENTANWÄLTE

PATENTANWÄLTE LICHT, HANSMANN, HERRMANN 8 MDNCHEN 2 · THERESIENSTRASSE 33

Dipl.-Ing. MARTIN LICHT Dr. REINHOLD SCHMIDT Dipl.-Wirtsch.-lng. AXEL HANSMANN Dipl.-Phys. SEBASTIAN HERRMANN

München,den 10. Februar 1967

Ihr Zeichen Unser Zeichen

■ Aj

UITITHD STATES 8TEEL CORPORATION PITTSBURGH, PEIfITSYLVANIEF //ILLIAM PEM PLACE 525
V. St. A.

Vorrichtung zum Galvanisieren sich, bewegender Metallstreifen.

Diese Erfindung bezieht sich auf das Galvanisieren von I-Ietallstreifen und insbesondere auf eine verbesserte Vorrichtung, um beständig eine Seite eines Metallstreifens zu galvanisieren.

Galvanisier-Vorrichtungen für Metallstreifen und dgl. sind aus den nachfolgend aufgeführten US-Patentschriften bekannt:

US-Patentschrift 570,125 von J.B. Porsyth et al,

27. Oktober 1896;

Ü'S-Patentschrift 1,437,^03 von J.J. Mueller,

28. November 1922j

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BAD

US-Patentschrift 1,819,130 von J.A. Smith,

18. August 1931;

US-Patentschrift 2,509,304 von CJ₀ Klein,

30. Mai 1950;

US-Patentschrift 2,569,577 von H.J. Reading,

2. Oktober 1951;

US-Patentschrift Ee 23,456 von S.,7. Hieger,

22. Januar 1952;

US-Patentschrift 2,844,529 von A. Cybriwsky et al,

22ο Juli 1958;

US-Patentschrift 2,989,445 von A.J...Lloyd,

20. Juni 1961.

In der US-Patentschrift ]Jr. 570,125 wird eine Vorrichtung herkömmlicher Bauweise "beschrieben, "bei-welcher sich zwei isolierende Stangen von einem Kathodenmantel aus erstrecken und einen Niederschlägst ere ich für das i'aterial "bilden, welches sich dazwischen niederschlagen soll» Bei der Vorrichtung nach dem US-Patent iTr. 1,437>003 verläuft der Metallstreifen in der Nähe der Anodenplatten, wobei sich das Metall auf dieser Seite des Streifens niederschlägt. Bei der Vorrichtung, welche in dem US-Patent ^!lr. 1,319,130 beschrieben wird, werden entweder zwei Seite an ieite liegende Blätter nur auf einer Seite galvanisiert oder es wird ein sich bewegender Isolierungsstreifen auf dem einzelnen Blatt verwendet, um jeweils nur eine Seite des einzelnen Blattes zu beschichten. Die in dem US-Patent ir. 2,509,3ü4 beschriebenen Elektrolyt-Tröge befinden sich auf verschiedener Höhe, so daß der Elektrolyt mittels Schwerkraft jeweils in die einzelnen Tröge fließt; auf diese Yeise wird die

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Elektrolyt-Zufuhr vereinfacht und wirtschaftlicher gestaltet. Bei der in der US-Patentschrift 2,569,577 dargestellten Vorrichtung wird der Streifen in der·Nähe der Oberfläche des Elektrolyten gehalten, so daß nur eine Seite beschichtet wird; eine gleichförmige Belagdichte wird erreicht, indem ein Elektrolyt dem Streifen in der Mitte des G-alvani si ertanke s zugeführt wird. Der elastische Überbrückungskörper und der Absperrmechanismus in dem US-Be-Patent 23,456 erspart Elektrolybnenge, reduziert die Pumpengeschwindigkeit und verhindert die Verflüchtigung des Elektrolytenc Nach dem Verfahren des US-Patentes lir. 2,844,529 wird ein Streifen a.uf einer oder auf beiden Seiten beschichtet, Yirobei ein Temperaturgefälle zwischen der Anodenplatte und dem Elektrolyten ausgenützt wird. Bei der Vorrichtung nach dem US-Patent ITr* 2,989,445 wird ein bogenförmiger leiter verwendet, um die Platte in dem G-alvanisierkasten zu stützen und um die Strömung des Elektrolyten so zu führen, daß sich das Metall nur auf der Oberfläche der Platte ablagert.

Diese Ausführungsformen bekannter Bauart sind kompliziert und teuer sowohl im Aufbau als auch im Unterhalt; es ist mit diesen Vorrichtungen auch nicht möglich, verhältnismäßig dünne Streifen zu galvanisieren. Vorrichtungen dieser Bauweise beanspruchen außerdem sehr viel Platz. Das Verdrehen bzw. Durchhängen des zu beschichtenden Bandes bei Ausführungsformen bekannter Art verändert außerdem ständig den Kathoden-Anodenabstand. Darüber hinaus ist es nicht möglich, eine oder beide Seiten

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SAD

eines Bandes mit einem oder mit mehreren Metallen verschiedener Dicke und verschiedenen Gewichten aas denselben oder aas verschiedenen Materialien zu beschichten. Ein schlechter elektrischer Kontakt zwischen dem Band and der Galvanisierstromquelle und ein unbeständiger elektrischer Kontakt des Bandes über der gesamten wirksamen Galvanisierlänge verursacht einen schlechten Kathodenstrom; daraus ergeben sich Schwierigkeiten im Galvanisieren schlechtleitender i'iaterialien, wie z. B. nichtrostender Stahl. Die ungleichförmige Stromverteilung ist außerdem am Eingang und am Ausgang des Galvani- siertankes hoch, während sie in der Kitte des Galvanisiertankes niedrig ist.

Herkömmliche Galvanisierungs-Vorrichtungen, in welchen Kontakt- oder Leitungsrollen Verwendung finden, um das Band oder die Platte an die Stromquelle anzuschließen, erfordern hohe Spannungen ,beispielsweise 18 Volt für einen Stromfluß

von 400 Ampere pro. 9 29 cm . Die Gleitbewegung der Kontaktrollen über das Band verkratzt oder verbeult dieses außerdem. Die Säure im Elektrolyten greift auch die nichtbeschichtete Seite des Bandes an. In der modernen Industrie besteht die Nachfrage nach Metallstreifen, welche nur auf einer Seite galvanisiert wurden, so wie im Falle eines Stahlbandes, welches auf einer Seite nur Mt Zink beschichtet wurde, wobei dieses Band in der Automobil-Industrie Verwendung findet.

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Erfindungsgemäß wurde eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Galvanisieren eines sich bewegenden Metallstreifens geschaffen, wobei der Streifen durch einen mit einem Elektrolyten gefüllten Tank geführt wird. Die Vorrichtung besteht aus einem drehbaren Körper, aus an den gegenüberliegenden Seiten des Körpers angeordneten Führungsrollen, welche das Band unter Zug nahezu auf dem gesamten Umfang des drehbaren Körpers, an welchem das Band anliegt, führen. Der drehbare Körper ist so in dem Tank angeordnet, daß das zu galvanisierende Band im Elektrolyten untertaucht, während es über den Umfang des drehbaren Körpers verläuft. Mit Hilfe einer Vorrichtung wird ein Galvanisierstrom zu jedem Teil des Bandes geleitet, welcher an dem drehbaren Körper anliegt, wobei sich eine Elektrode parallel zum Umfang des Körpers in einem gewissen Abstand dazu erstreckt.

Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert.

Pig. 1 ist eine schaubildliche Seitenansicht einer Galvanisierungsreihe, in welcher sich die erfindungsgemäße Galvanisier-Vorrichtungbefindet.

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Pig. 2 ist eine vergrößerte Seitenansicht der in Pig. I dargestellten, erfindungsgemäßen Galvanisier-Vorrichtung;

. 3 ist eine Draufsicht der in Pig. 2 dargestellten Galvanisier-Vorrichtung, wobei das Band zur besseren -Darstellung weggelassen wurde;

Fig. 4 ist eine senkrechte Schnitt-Ansicht der in Pig. 2 dargestellten Galvanisier-Vorrichtung von linie IV-IV in Pig. 2 in Sichtung der Pfeile;

Pig. 5 ist eine vergrößerte, bruchstückartige Schnittansicht des Kontaktringes und der Abdichtungsvorrichtung;

Pig. 6 ist eine schaubildliche Ansicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Galvanisier-Vorrichtung, in welcher zwei Galvanisierungsstufen dargestellt sind, mit welchen das Band auf beiden Seiten beschich-. tet werden kann;.

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Fig.« 7-10 sind bruchstückartige, senkrechte

Schnittansicliten weiterer Aasführungsformen des Eontaktringes and der Abdichtungsvorrichtung, wobei das sich "bewegende Band zum Zwecke" der besseren "Übersicht weggelassen wurd;

Fig. 11 ist eine Seitenansicht einer weiteren Ausfutirungsform eines drehbaren Körpers;

Fig. 12 ist eine bruchstückartige, senkrechte Schnittansicht entsprechend Fig. 4 einer weiteren Ausführungsform, wobei eine Abdichtungsvorrichtung zwischen der Trommel und dem Tank vorgesehen ist, um die Strömung des frischen Elektrolyten zu verbessern;

Fig. 13 ist eine vergrößerte, bruchstückartige Ansicht der in. Fig. 12 dargestellten Abdichtungsvorrichtung;

Fig. 14 ist eine der Fig. 6 ähnliche Ansicht einer . ' weiteren Ausführungsform der Erfindung, in welcher Eontaktrollen Verwendung finden, wobei eine maximale G-alvani si erlange erzielt wird;

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original

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Fig. 15 ist eine 'bruchstüclcartige, .senkrechte .. ■ . Schnittansicht entsprechend Figo 7 des in Fig. 14 dargestellten, drehtaren Körpers ; .

Fig. 16.■ ist eine der Fig. I4 ähnliche Ansicht einer v/eiteren Aasführungsform der erfLnaungsgenäßen G-aJ-vanisier-Vorrichtung, um "beide Seiten des Landes zu "beschichten;

Fig. 17 ist eine der Fig. 4 ähnliche Ansicht äer in Fig. Io dargestellten G-alvanisier-VorrichtLinf;

Fig. IS ist eine Seitenansicht einer weiteren,zum GaI-. vanisiere-n dienenden Fördervorrichtung;

Fig. 19 ist-eine senkrechte Schnittansicht von linie. '■ ΧΙΣ-ΧΙΧ in- Fig. 13 in Richtung der Pfeile;

Fig. 20 ist eine seitliche, zum Seil schaubildliehe Ansicht einer weiteren Ausfi-hrungsform, in welcher eine maximale, v'irksarrie'^vAnodenlänge .· und' eine Führungsvorrichtung fi'r die Blektro-Iy^:tströmung dargestellt sind;

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Bad

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Fig. 21 ist eine .waagrechte oclmittansieht: τοη - ■■ ■ . -. linie⁷ ΧΣΙ-ΣΧΙ 1:α- Fig.- 20 in Richtung: _:der

Pfeile;" and ".."■-.■ . _ : "-" ■■'." .

Fig. 22 ist eine den .Figo 3 -.10 ähnliche^Ansicht einer schräg geschliffenen.Abdichtungsvorrichtarxg. ... " .-·. ."■."_■■■ .-"--.

'Obwohl aie Llerkmale. der Yorliegenden Srf indang .im weitesten Sinne■■" auf das. G-alvanisieren, von einer oder "beider-Seiten eines sich bewegenden Bandes aasgerichtet sind, ist die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung insbesondere für das Galvanisieren eines sich bewegenden Bandes auf einer Seite geeignet; für diesen Zweck, wurde deshalb die Erfindung aargestellt und besehrieben.

IFfiter Bezugnahme auf die Zeichnungen der Sfindung und insbesondere auf Fig. 1,. 2 und 5 wird ein sich ..bewegender Streifen·, bzw. ein Band, sowie, das kaltgewalzte Band 10 aus Kohlenstoffstahl dargestellt. -

Dieses Band 10 (lig..1) wird durch eine in der Geschwindigkeit verstellbare Aufwickelrolle 12 von einer Abzugrolle 14, abgezogen und durch einen 'iSlektrölyt-Iieinigungsta^k 16 geführt (in "diesem wird ein alkalischer Elektrolvtreiniger verwendet, welcher dem unter dem Handelsriamen-EG" 102 herge-

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BAD ORSGiW^L

_ ίο -■""■■ 1 b 211 8 4

stellten Reiniger von liangi 11 Chemical Company, - Cleveland■", Ohio,"-"gleicht).. ,Das Band-wird dann durch einen Heißwasser-Spültank 18, durch einen 3 ch?/e feisäure tank 2C und einen Eeißwasser-Spültank 22 zur Galvanisier-Vorrichtung 24 der Erfindung geleitet. <.

In'Fig. .2. bis·" 5 wird die C-alvanisier-Vorrichtung 24, welche beispielsweise zum Verzinken des Bandes 10 verwendet wird, dargestellt. -Diese Vorrichtung ist mit einem elektrisch isolierten Tank 26 ausgestattet. Im Tank 26 befindet sich ein Einlaß 28 und ein Auslaß 30 für einen Elektrolj'-ten 32. Ein passender Elektrolyt 32. mit einer Temperatur von 46 C enthalt etwa 233,5 gr Sinkionen auf 3,735 1, etwa 340,2 gr Schwefelsäure pro 3,785 1 und als Rest Tasser. Ein drehbarer Körper,. beispielsweise eine Trommel 34 ist auf einer '.Teile.36 befestigt; die Jelle 36 i.st'in lagern 38 auf dem Tank 26 angebracht. Das Band 10 wird Über Rollen 40, 42 (Fig. l) vom Kaißwasserb'pültank "22 zur Trommel 34 geleitet. Om das Band 10 als Kathode wirken zu lassen liegt ein Kontaktkörper, so wie z.B. der Kontaktring 44> welcher "aus-I-;ickel oder dgl. hergestellt ist, auf dem Außenumfang der Trommel 34 und berührt das Eaüd 10. lie in Fig. 5 teilweise dargestellt ist^ sind in der liahe ' des Eontakt-ringes 44 Abdichtungskörper in Form elastischer Abüichtungsbänder 46, welche aus; Polyäthylen oder dgl. hergestellt sind, befestigt; sie liegen am Band IG -an, um dessen

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C₁-. _ _x _ 1bZi 184

eine Seite gegenüber dem Elektrolyten 32 abzudichten. Die Abdichtungsbänder 46 sind in einem harten, isolierenden Belag 64, y/eIcher vorzugsweise aus Polyvinylchlorid, oder dgl. besteht, befestigt» Der Eontaktring 44 und die. Abdichtungsbänder 46 bilden eine Kontakt- und Ahdichtungsanordnunge

'.Venn das Band IO in enger, elektrisch leitender Berührung mit dem Eontaktring 44 ist', drückt die Zugspannung des Bandes 10 die elastischen Abdichtungsbänder 46 nach unten; das Band 10 wird dabei an den Rändern 48 durch die Abdichtungsbänder abgedichtet. Die Ränder 48 des Bandes 10 drücken auf die Abdichtungsbänder 46, wobei durch den Bremszug des Bandes 10 die Abdichtungsbänder 46 verformt werden und eine Abdichtung an den Rändern 48 des Bandes 10 erzeugen.

Eine Anode 53, welche aus 99»5^ Blei und der Rest aus Silber besteht, ist auf Anodenträgern 52 im Tank 26 angeordnet; die Anode 50 befindet sich in der Nahe des auf der Trommel 34 befestigten Bandes 10. Minuskabel 54 (Fig..3 und 4), Bürsten 56 und Schleifringe 58 verbinden die Trommel 34 und das Band 10 mit dem Minuspol einer Gleichstromquelle (nicht dargestellt), während Eabel 60 den positiven Anschluß der Gleichstromquelle mit der Anode 50 verbinden. Eine Abstreifvorrichtung, so wie der Abstreifer 61 (.Pig, 2), liegt ani Außenumfang der Trommel 34 außerhalb des Elektrolyten 32 an und verringert dadurch den chemischen Eingriff auf der nicht-

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galvanisier ten Oberfläche des Bandes 10. Die angelegte G-leichstrom-Minusspannung ist 5 - 6 Volt; der Strom läuft von der ■ Gleichstromquelle (nicht dargestellt) durch die Minuskabel 54,' die Bürsten 56, die Schleifringe 58, die Welle 36, die Trommel 34 and den Kontaktring-44 zum-Band 10. Alle Piachen mit Ausnahme des". Kontaktringes 44 und der Abdiehtungsbänder 46 sind mit einem Isoliermaterial 59, welches aus Polyvinylchlorid oder dgl. "besteht, elektrisch isoliert. Ein harter Belag 64, welcher aus Polyvinylchlorid "besteht,,stützt die Abdichtungsbän-46 ab. ^ - - \ _; " _:

Nachdem das galvanisierte Band 10 die G-alvanisier-Vorrichtung 24 über die Rollen 42, 40 verläßt, verläuft das Bäiid 10 durch die Heißwasser-Spültanks 62 (Pig. l) und wird auf der Aufwickelrolle 12 aufgewickelt.

Bei einem Test wurde ein Stahlband 10 bei einer Stromdichte von 100 bis 685 Ampere pro 929 cm elektrogalvanisiert; der Abstand. S (Pig. 4) zwischen der Anode 50. und dem Kathodenband 10 betrug dabei 19 mm. Dabei wurde eine Belagdicke von

_ τ.
0,.51 bis 16,51 x 10 ■ mm erzielt. Bei einer Stromdichte von

685 Ampere'pro 929 cm betrug der Galvanis.ierungseffekt mit-• Zink 95$. Die Beläge waren, leicht gefäbrt, glatt, feisthaftend und biegsam'. Bei einem anderen Test wurde der Anode-Kathodenabstand S auf 12,7 mm verringert, während die Stromdichte auf

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2 '
1050 Ampere* pro 929 cm erhöht wurde. Bei dieser höheren Stromdichte blieb der Niederschlag umgeändert und es trat kein sogenannter "Zinkbäum"_: "bzw· überschüssiges Zink an den Kanten des galvanisierten Bandes 10.auf-. Auch hei"diesem Test schlug sich -kein Zink oder Flecken irgendwelcher Art auf der nichtgalvanisierten Seite des" galvanisierten Bandes ICX nieder«

Weiterhin wurde ein nichtrostendes, poliertes 430 Mo-Stahlband 10 in einem Chrom-Elektrolyten 32 chromgalvanisiert. Der Elektrolyt 32 wies etwa 567 gr Chromsäure pro 3*785 1 auf, etwa 22,7 gr Alkalizusatz pro 3»785 1 und 2,26 gr Schwefelsäure pro 3j785 1 bei einer Temperatur von 57 C. Die Anode 50 bestand zu etwa li° aus Antimonblei. Der dabei verwendete Alkalizusatz entsprach dem unter dem Handelsnamen Diamond CPA I8OO von der Diamond Alkali Company, Cleveland, Ohio in den Verkehr gebrachten Zusatz. Die Stromdichte wechselte von

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bis 617 Ampere pro 929 em., während ein Anstand S von 19 mm zwischen der Anode 50 und der Kathode (Band 10) beibehalten wurde. Dabei wurde ein festhaftender, spiegelähnlicher Belag mit einer Dicke von 6,1 bis 6,35 x 10" mm'erzielt. Auch hierbei wurde kein Galvanisierungsbelag auf der Rückseite des nichtrostenden Stahlbandes 10 oder auf dem IContaktring 44 featgestellt. Beide Oberflächen des nichtrostenden.Stahlbandes waren frei von Flecken, von elektrischen Kontaktpünkten oder von Kratzern. -

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Hit der verbesserten Galvanisier-Yorrichtung 24 können Anoden-Sathodenabstände S (Fig. 4) von weniger als 3,2 mm verwendet, werden, wobei die Stromdichte bis etwa 1500 Ampere

pro 929 cm ansteigt. - .

Weitere Ausführungsformen»

Fachleute können erkennen, daß wahlweise, wie in Fig. 6 dargestellt ist, die Trommel 34 bei 36 . im wesentlichen vollkommen innerhalb des Tankes 26 angeordnet sein kann, 7/ährena die nichtleitenden Führungsrollen 42 nahe aneinander liegen, um eine wirksame Galvahisierlänge 1 von etwa 330° des Umfanges der Trommel 34° zu erzielen. Las galvanisierte Band 10 wird dann in eine Galvanisierungs-Vorrichtung 24 a einer zweiten Stufe eingeleitet, wo die unbeschichtete Seite des Bandes O entweder mit demselben Katerial, beispielsweise mit Zink, jedoch von verschiedener Licke beschichtet wird oder mit einem anderen liaterial, beispielsweise mit Chrom. Um den Kreislauf des IJlektrolyten 32 in einem Baum 63 zwischen dem Sand 10 und der Anode 50^D zu verbessern, ist ein ISinlaß 23· im Tank 26 und in der Anode 50^b vorgesehen.

In Fig. 7 wird ein einzelner Kontaktring 44 mit daran

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anliegenden Abdichtungsbändern 46' verwendet, um Bänder 10 verschiedener Größe aufnehmen zu können. Die schwammähnlichen •7

Bänder 46' werden durch einen harten Belag 6 4, welcher aus

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•j

Polyvinylchlorid oder dgl. "besteht, auf der Trommel 34 abgestützt. Sine verbesserte Stromdichte kann durch Verwendung der

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zweifachen Eontaktringe 44 mit den zwei Abdichtungsbändern

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46 (Fig. 8) oder mit-den drei Kontaktringen 44 und den zwei Abdichtungsbändern 46 (Fig. 9) erzielt werden. In Pig. IO werden der äußere Eontaktring 44 und das Abdichtungsband 46 auf einer Seite, in diesem Beispiel der linken Seite, verwendet, während ein Abdichtungsband" 46 und ein Belagkörper 64 auf der anderen Seite Verwendung finden. Der in Pig. 21 dargestellte, drehbare Körper 34 ist ein Speichenrad aus Leichtmetall, beispielsweise aus Aluminium, um eine verringerte Masse und eine vergrößerte Strömungsdichte zu erzielen. Das Rad ist mit einem widerstandsfesten Material 66, welches aus Polyvinylchlorid oder dergleichen besteht, überzogen. .

Um die Zirkulation in dem Raum 63 weiter zu verbessern, ist eine Elektrolyt-Abdichtungs-Vorrichtung 68 (Pig. 12,13) vorgesehen. Diese Elektrolyt-Abdichtungs-Vorrichtung 68 besteht aus

1? einer kreisförmigen Scheibe 70 (Pig« 13) auf der Trommel 34 ; gegen diese Scheibe 70 drückt elastisch ein Ring 72 an, um die

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Strömung von der Einlaßleitung 28 zum Raum bzw. zur Kammer zu beschränken. Die Scheibe 70 und der Ring 72 können aus Polypropylen und "Teflon" bestehen. Die Spannvorrichtung für den Ring 72 ist, wie in Pig« 13 dargestellt ist, entweder komprimierte Luft, welche über eine Leitung 74 wirksam wird, oder ein schwammartiger Einsatz 76, passenderweise aus Gummi. Es ist klar,

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daß der Sing 72 entweder am Tank 26 oder auf der Trommel

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34 angebracht sein kann, während die Scheibe 70 jeweils auf dem anderen Teil sitzt. Die Schwamm-Vorrichtung kann dabei entweder an der Scheibe 70 oder am Hing 72 wirksam werden. " *

In der in S¹Ig. 14 und 15 dargestellten Ausführungsform der Erfindung werden Kontaktrollen 78 als Kathoden-Spannungsquelle verwendet; sie sind dabei so angeordnet, daß eine maximale, wirksame Galvanisierlänge L auf der Trommel 34 gegeben ist. Der Kontaktring ist weggelassen, während die Abdichtungsbänder 46 (Fig. 15) das Band 10 wie zuvor abdichten. .

Iß In den Fig. 16 und 17 ist der drehbare Körper 34 spei-

chenförmig und besteht aus einem Paar gegenüberliegend angebrachter Bäder 80, deren Kaben 8la und 81b teleskopartig zueinander verschiebbar sind, um jeweils einer bestimmten Breite ¥ des Bandes zu entsprechen. Jedes Bad 80 ist mit einem Führungsflansch 82 und einer Kontaktschiene 84 versehen. Ein Paar

Iß
austauschbarer Anoden 5ο sind, jeweils eine auf einer Seite

des Bandes 10 angeordnet, um gleichzeitig beide Seiten des Bandes 10 zu galvanisieren. Die. Kontaktschienen 84 haben dieselbe Aufgabe wie der Kontaktring 44 (Fig. 1 - 5) und stützen außerdem das Band 10.

In den Fig. 18 und 19 ist der drehbare Körper ein Förder band 86, welches aus Polyvinylchlorid oder dgl. hergestellt

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sein kann; das ITöiraiexbanä, isife "bei 87 kabsiverstärkt aaaoi auf Hsalleii 88 -aufgelegt... DIe'se Sollen 88 slmil _;aaif Telleaa -S-O₃ wel-

ehe..in d,en Seitenwinden tiers Zankes. 26 laufsn, gelagert« Dei¹ .Kontaktkörper bestellt aas einem durchgelheiidven -KontaktbaiMl 44 (.Üg„ 18) -and die Ji?b:dichtaiags-TorriGhtiiiiQg "foes teilt -aas den. JLb-

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Ber ZmÄ^e.nkontaM; mit dem Eon taktband

44 wird mittels slner KontaktroILle Sl :iaaaaä. einsa? '

92 Iie^ibeigeflia-rt., PöIfenJingen 34 sia-i" Stützen 96 in den - - ■■ - - > - -

Seltenwäiiden üe-s. S'snlfces- 26 -;,_;, tiait'pn- ^eifaea konstant en- .ikio.d-en— Kathoden-Abstand 3. Bas -Förderband 86 kann dar-Qh ein Slieder-"band, weldh.&°s aus einem Ifeorosiaasfesten Material, beispielsweise aus !Teflon besteht, ersetzt werden.

Erfindungsgemäß wurde eine verbesserte Galvanlslerungs-Vorrichtung 24 (Fig. 1 bis 5) und 24⁶> 24a (Fig. 6) geschaffen, mit welcher ein guter und dauernder, elektrischer Kontakt zwischen der Kathode (Band 10) und dem Kontaktring 44 über der gesamten Galvanisierlänge L (Figo 6) geschaffen wird? dadurch werden Unterschiede im Kathodenstrom und. Spannungsverluste auf ein Minimum reduziert und das Galvanisieren schlechter elektrischer leiter, wie ζ-.B» nichtrostender Stahl und. dünnes Blech, erleichtert. Da sich das Band IQ' auf der Trommel 34 bewegt, was einen Verzicht auf herkömmliche Kontaktrolle!! 78. (Fig. 14) bedeutet, wird auch der HoIl- und Gleitkontakt zwischen den Kontaktrollen 78· und dem Band .10 überflüssig. Auf diese ./eise wird das Yerkratzen des Bandes 10 vermieden. Die vollkommene Abstüt-

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zung des Bandes 10 mittels der Trommel -34 entlang der wirksamen Galvanisier länge L-(I¹Ig. 6) verhindert. das Verdrehen und-."Durchhänge η des. Bandes 10» Die Verwendung der Trommel 34 verringert, die Eaumerf ordernisse der verbesserten GaXvajaisiex—Vorrichtung 24 (Fig· l"-5) gegenüber jenen herkömnilielier Bauweise. Kit Hilfe der in !"!gib dargestellten fralvanisier-Vorrlciitung ist das-Galvanisieren von einer oder von "beiaen "Seiten des Bandes 10 mit einem oder mit mehreren netallen verschiedener G-alvanisierdieken möglich» Die Verwendung des Abstreifers 61 und der Abdichtungsstreifen 46 verringert die cheEiisclie Bearbeitung der ungalvanisierteri Oberfläche des Bandes 10* T>ie Vorrichtung 24 (Pig. 1-5) ist einfach und ,unkompliziert im Aufbau "und billig sowohl beim Aufstellen als auch im Unterhalt. -lein ?ig.i 1-5 ■' dargestellte Vorrichtung 24 reduziert, 'verglichen mit Vorrieh- ■ tungen bekannter Art., den Leistungsb.edarf um ein Lrittel, verdoppelt die Stromdichte und ermöglicht lange, wirksame " G-alvariisierlängen-L (PigO -6), Lie Verwendung dieser Vorrichtung bietet eine maximal wirksame Galvani si erlange, s'cTfoei der Kreislauf des Elektrolyten In der iiähe des Bandes 10 itraaer einen frischei.. Elektrolyt-Anteil mit dem Band 10 berühren läßt, -it apeichexiförmige Trommel 34 (-Fig. 17) ermöglicht es, las Band 10 τ;.Ίΐ verschieden großer Breite durchzuführen.

V/enn die Anode 5.0 (Fig. "20, 21) eine im Durchmesser große Trommel 34 (152,5 cm im Durchmesser oder größer) um nahem 270° umgibt, und wenn das zu galvanisierende Band 10 um die

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Trommel 34 geführt wird, dann ist ein sehr kleiner Anoden-ICathodenabstand 3 von etwa 6,35 mm möglich. Dieser kurze Abstand ο ist möglich, denn die Bandspannung hält das Band 10 um die Trommel 34 gespannt, wodurch ein Durchhängen oder Flattern des Bandes 10 vermieden wird» Der kleine Anoden-,_{: :} „ Eathodenabstand S reduziert außerdem den Spannungsverlust im Dlektrolyten 32 &&& reduziert damit die zum Galvanisieren erforderliche Kraft. . ·

Der Tank 26 * ist. aui3erdem mit einer Abschirmung, beispielsweise mit einem Spritzschirm 94 ausgestattet, um die unter Druck stehende Strömung des Elektrolyten 32 zurückzuführen; der Tank 26 ^u weist fernerhin eine Dämpfungsvorrichtung 96 .auf, um die Geschwindigkeit des Slektroljrten 32 durch jede Seite des Tankes 26 *" bei den verschiedenen Geschwindigkeiten des Bandes 10 auszugleichen. Die Gleichstromquelle, beispielsweise ein Gleichstrom-Generator 93 ist mit einer Gleichstrom-Nebenschlußerregung für die Steuerung 100 des Galvanisierstromes ausgestattet.

Eb ist praktisch unmöglich, eine genaue Führung des Bandes

20

um die Trommel 34 ohne Durchhang im Band zu erreichen, wenn

20 20

die zwei Rollen 42a und 42b einen Druck auf die Trommel

20 ' - - 20

34 ausüben. Um, wenn das Band 10 um die Trommel 34 läuft, einen Durchhang zu vermeiden , ist ein kleiner Abstand zwischen

20 20

der Ausgangsrolle 42b und der Trommel 34 vorgesehen. Wenn

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gAD

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die Richtung des Bandes 10 umgedreht wird, dann werden die
obengenannten Einstellungen umgekehrt.

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Die Eingangsrolle 42a wird durch eine Druckvorrichtung _t

beispielsweise durch einen Stempel 102 in einem Druckluft-

20
zylinder (nicht dargestellt) gegen die Walze 34 angedrückt, und zwar aus zwei Gründen:

es soll ein erster und "bestimmter elektrischer Kontakt

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zwischen dem Band 10 und der falze 34 geschaffen werden, so daß dazwischen keine Lichtbogenbildung auftritt.

2ο Die Dicke des Elektrolytfilms 32 zwischen dem Band 10

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und der Walze 34 soll gesteuert werden.

V/enn unter hoher Stromdichte galvanisiert wird (d.h. 500 bis 1000 Ampere pro 929 cm ) und wenn eine relativ große Galvanisierfläche Verwendung findet, dann ist eine beträchtliche Menge von Elektrolyt 32 für die Strömung zwischen der Anode
50 ° und der Kathode (d.h. dem Band Io) erforderlich, um die nötigen Metallionen zum Galvanisieren des Bandes 10 zu erhalten und um den im Galvanisierungsprozess freigewordenen Sauerstoff fortzutragen. Da der Anoden- Kathodenabstand S eng ist (nahezu 6,35 mm) und da die Strömung des Elektrolyten 32 groß sein muß (d.h. nahezu 2839 1 pro Minute für eine im Durchmes-

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ser 152,5 mm große Trommel 34 bei 25000 Ampere Galvanisier-

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kapazität) maß der Elektrolyt 32 in die Strömüngskammer 63 ^ö> des Elektrolyten unter Druck eingeführt and veranlaßt werden, unter Turbulenz durch den Spalt S von 6>35 mm zwischen der Anode 50 und der Kathode 10- hindurchzuströmen,, Bei der obenbeschriebenen Strömungsgeschwindigkeit des Elektrolyten 32 kann die durchlässigkeit bei etwa 7?° Sauerstoffgehalt und die Elektrolyt-Leitfähigkeit in der Nähe des Maximums gehalten werden= Um diese gleichförmige Strömung des Elektrolyten 32 durch die Kammer 63 zu erzielen, wird der Elektrolyt 32 mittels einer Pumpe (nicht dargestellt) von einer Hlektrolytquelle

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(nicht dargestellt) in den Einlaß 28 eingepumpt» Dieser Einlaß erstreckt sieh im wesentlichen auf der gesamten Länge L~

2ü 20

der Kammer 63 an der Unterseite der Trommel 34 ·Dadurch kann der Elektrolyt 32 ZTiischen der Kathode 10 und der Anode 50

20 nach oben und um jede Seite der Trommel 34 fließen und wird mittels Leitungen 109 und 107 zum Vorratstank (nicht dargestellt) zurückgeführt.

20 '

-•/ie Trommel 34 besteht aus einer mit Gummi belegten Rolle

von nahezu 152,5 mm im Durchmesser, wobei die Länge der Jalze bis zu 152,4 mm oder mehr beträgt, was von der Breite des zu

?0 galvanisierenden Bandes 10 abhängt» In der Mitte, der lalze 34 ist die leitende Fläche:,, beispielsweise der Kathoden-Kontaktring 44 angeordnet; der Kathoden-Kontaktring 44 ist elek-

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trisch mit der ./alze 34 verbunden. Der ICathoden-Kontaldring weist eine Breite von nahezu 61-76 cm auf und besteht aus widerstandsfähigem Metall, beispielsweise aus nichtrostendem Stahl 20CB3 von Carpenter. ] Q^Q % g / 1\ S % | - . ⁷

BAD OPdGlNAL

Ss sollte erwähnt werden, daß die Oberfläche des "Kathodsn-

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Eon taktringe s 44 . blank geschliffen ist, und daß die Gummi—=.

20 flächen der elastischen Abdichtungss-fcreifen 46 relativ hart sind und mit einer Feigling von f (Pig* 22) eingeschliffen sind. Jexm das Band mit -Inner Geschwindigkeit cuirch^ezogen wird '(152", bis 305 m pro Minute), dann wird durch, den L ruck auf den Kanten des Bandes 10 das Band 10 fehlgeleitet (es lauft auf eine Seite

■ 20
der Trommel 34 ). Aus diesem Grunde ist die· Gummifläche ler

elastischen Abdichtungsbänder 46 auf jeder Seite des I'Zathoden-Köntaktringes 44 ^u schräge Siirchgeführte "ests mit Mustern haben ergeben* daß die Unterseite des Bandes 10- sogar dann nicht galvanisiert wird:, wenn ein elastisches Abdichtungsbanu

4-6 - mit einer Fe igung 'T von etwa 1·, 27-esm -im Had ins Verwendung findet, .ber Jülektrolytfilm 32, welcher zwischen den Band lü

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und den elastischen Abaichtungsbändem 46 besteht, ist so dünn und seine Fähigkeit, einen Galvanisierurigsstroci zu erzeugen, so gering^ daß das Band 10 nicht galvanisiert wird, In. einer'Fertigungsstraße hat die■Untersuchung eines Stahlbandes 10, welches um'im Durchmesser 76,2 cm große, elastische Abdichtungsbänder verläuft ("wobei die Ueigung im Sadius 1,27 mm betrug) , gezeigt, daß die Kante des Sandes 10 immer dicht gegen den elastischen Abdichtungsstreifen 46 angedrückt wird. 12irie 0,0254 mm dicke -Fühlerlehre, weiche am 'Tangentialpunkt des Bandes 10 mit dem elastischen Abdiehtungsband 46 eingeführt wird, kann nicht herausgezogen werden, wenn das Band 10

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Uta die Trommel 34 verläuft. - ■

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5ar verhältnismäßig harte and ..zähe Gummibelag aaf den elastischen Abdichtungsbandern 46 *" (nahezu 60 Shore-Α Härte) £-e Yälirleistet eine verschleißfeste Oberflache <> Augh der Eathofieii-Xon taktring 44 ^U aas nichtrostendem Stahl weist eine verschleißfeste Oberfläche auf and leitet gleichförmig den Galvanisierstrom aaf das Band ic. ler Kathoden-Kontakt'ring 44 der Iromfcel 34 ' v/ird gebildet, indem entweder nichtrostender Stahl auf äeia Kohlenstoff-StalilkGrper 108 durch lichtbogenschweißung angebracht wird, oder indem eine Schale aus nichtrostendem Stahl durch SiIderlöten an des Kohlenstoff-Stahlkörper 108 angebracht wird. An der Verbindungsstelle zwischen den Eathoden-

20 20

ilontaktring 44 und den elastischen Abdichtungsbandern 46 wird die Korosion vermieden, indem eine eingeschnittene Schul-

"pfi

ter 106 (S¹Xg:. 22) am Sana des Eathoden-Kontakringes 44 angebracht v-'ird, v?oToei der Guaaaibelag der elastischen Abdichtungs-"bänder 46"*" diese ochalter 106 üoerlappt»

Pü üa auf dem Ilathoden-Eontaktring 44 radial ebensoviel

PC-leitende Oberfläche vorhanden ist als auf der Anode 5C , ist die übertragene Stromdichte niedrig und beträgt etwa 10 Ampere

2 -

pro 6,45 cm ; aus diesem. Grunde besteht keine Gefahr der lachtbOtVenbildung dazwischen. Lie 2roDsmel 34 ^ und die /felle 36 bestehen aus niearig gekohlteni Stahl und weisen eine Dicke und einen Durchmesser auf, welche die Stromdichte im Bereich von

etwa 70 bis 100 Ampere prG 6,45 cm halten« Tenn die Trommel

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34 aus besser leitfähigen Materialien hergestellt wird, dann

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■

kann eine höhere Stromdichte erreicht werden» Die Trommel 34 ist zur Vermeidung von Hitzebildung wassergekühlt»

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An den Seitenkanten tragen die Trommeln 34 am Umfang

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Abdichtungen 68 , welche die Strömung des Elektrolyten 32

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über die Enden der Trommel 34 u.nd entlang der Teilen 36 nach außen leiten. Hie kleine Menge des Elektrolyten 32, welche entweicht, wird mittels Leitungen 109a zu den Sümpfen "bzw, zum Vorratstank (nicht dargestellt) zurückgeleitet.

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Der Tank 26 "besteht aus einer Stahl trommel 113 > welche

20 mit einer 1% silberhaltigen Bleianode 50 ausgestattet ist, ferner aus passenden Sippen 110 und Platten 120, um den Tank

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26 abzustützen, um den Elektrolyten 32 unter DruGk zu hai-

ΛΛ

ten und/oder um den G-alvani sie rs tr om zur Anode 50 zu verteilen. Mit Gummi ausgekleidete oder nichtrostende Leitungen

"-""■■' 20

leiten den Elektrolyten 32 vom Tank 26 fort, während Ab-

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Schlüsse 111 und Lager 38 zur Abstützung der Trommel 34 dienen»

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Claims

Patentanmel&ungs "Vorrichtung: zum felvanisieren sich.

"bewegender Metallstreifen¹'

€ H E

Ι» Vorrichtung zum Gal^ranisieren sich bewegender Metallstreifen, welche durch einen in einem Tank befindlichen Elektrolyten geleitet wsrden,- dadurch gekennzeichnet, daß die Torrichtung einen drehbaren Körper (M) aufweist und Pührungsrollen (42) _f welche an den gegenüberliegenden Seiten des drehbaren Körpers angeordnet sind und den an dem Körper anliegenden Streifen (10) unter Zug über einen Hauptteil des Körperumfanges leiten, daß der drehbare Körper so innerhalb des Tankes (26) angeordnet ist, daß der Streifen (10) in dem Elektrolyten (32) untergetaucht wird, während er auf dem. umfang des Körpers verläuft _f daß mittels einer Vorrichtung (42,44) ein öalvanisierstrom zu Jenem Beröieh des Streifens erzeugt

BAD 0RIG5MM.

wird, welcher den Körper (.34) berührt,- und daß_; sich.eine. Elektrode (50) parallel zu jenem UmfangslDereich und im Abstand dazu erstreckt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung,- um. einen Galvanisier ström zu erzeugen, die Führungsrolle η (42) aufweist. ■ . _: . · . -

3* - Vorrichtung nach Anspruch 1,- dad.ur.ch gekennzeichnet,, daß' die Vorrichtung zum Erzeugen des Galvanisier stromes- eine Eontaktvorrichtixng' (44) am Außenumfang des drehbaren. KBrpers . (34) aufweist.

4.. Vorrichtung nach,. Anspruch 3» dadurch ge kennzeichne: t,_: daß die Kontaktvorrichtung (44) aus welligsten einem, am Ilmfang verlaufenden Kontaktkörper be steht, welcher zwischsn. am Um— . fang verlaufenden Ahdichtungs-Vorrichtungen (47) verläuft) daß. die IPührungsrollen (42) so angeordnet sind,, daß sie: das Band (ΙΟ) an die Kontaktvorrichtung (44) und an die Abdich^tungs-Vorrichturig-(4&) heranTDringen,, "bevor das Band itx dan Elektrolyten (32)\

5» VorriGhtung nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet^ daß ein am Umfang verlaufender Kontaktkö'rper· in der Mitte der Streifenbahn angeordnet ist,und daß jede am Umfang verlaufende

0 S S1 β J

^Bao

Abdichtungs-Vorriehtung eine sich "von dem Kontaktkörper schräg nach außen erstreckende Hache aufweist, um das Band genau zu führen, .

60 Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß eine Einlaß- und .eine Auslaß-Vorrichtung (28,30) für die Zufuhr des-Elektrolyten (32) und für die Strömung des Elektrolyten durch den Tank (26) Vorgesehen ist, und daß die Elektrode (50) außerhalb des Umfanges des drehbaren Körpers angeordnet ist und eine Kammer (63) zwischen der Elektrode und dem Band bildet, wobei sich die Einlaß-Vorrichtung in die Kammer erstreckt.

7· Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an den Tankwänden Abdichtungs-Vorrichtungen, welche die gegenüberliegenden Seiten des drehbaren Körpers in der Nähe der Kammer berühren, angebracht sind, um die Strömung des Elektrolyten auf die Kammer zu beschränken. *

8. Vorrichtung nach Anspruch 7"» dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtungs-Vorrichtung aus einer kreisförmigen Scheibe (70) besteht, welche an einem Hing (72) entlang gleitet, wobei sie elastisch gegen diesen angedrückt wird.

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9. Verrichtung nach Anspruch7,dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsrolle!! aus einem Paar von Rollen bestehen, welche in einem geringsten Abstand voneinander angeordnet sind, um einen größten Teil des Umfangs des -drehbaren Körpers, mit dem Band (lO) in Kontakt zu bringen»

10. Vorrichtung nach. Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß eine Abschirm-'und Dämpfungsvorrichtung (94>96) an den Auslaßöffnungen der Kammer vorgesehen ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dor drehbare Körper gegenüberliegende Bäder (3o) αη·ι J'aberi, welche teleskopartig zueinander verschiebbar sind, aufweist und daß die Vorrichtung, um einen Galvani sie rs tr οκι zu erzeugen, mit Kontaktschienen auf den Rädern ausgestattet ist, welche das Band an den.Kanten abstützen, wobei ein Paar der Elektroden, jeweils eine auf einer der Seiten der Bandbahn angeordnet sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11., dadurch gekennzeichnet, daß Führungsflansche in der ITähe der Kontaktschienen an der Außenseite befestigt sind, welche an den Bandkanten anliegen.

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