DE2418687C3 - Stromleitwalze zur Übertragung hoher elektrischer Ströme - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Stromleitwalze zur Übertragung hoher elektrischer Ströme auf insbesondere durch eine elektrolytische Bandveredelungsanlage durchlaufendes bandförmiges Gut, bestehend aus einer auf einer mit Stromzuführungs- und Stromableitungsorganen versehenen Welle angeordneten metallischen Walze, deren Außenfläche mit einer Schicht aus Kupfer versehen ist und bei der auf der Kupferschicht eine Chromschicht angeordnet ist.

Zur Übertragung hoher elektrischer Ströme etwa in der Größenordnung von 8 000 bis 9 000 A von einer Speisequelle auf ein bandförmiges Gut, beispielsweise in Bandveredelungsanlagen, wo das Band in einem Elektrolyten mit einem metallischen Niederschlag: versehen werden soll, werden sogenannte Stromleitwalzen verwendet. Diese Stromleitwalzen bestehen im wesentlichen aus einem auf einer mit einer Bohrung versehenen Welle angeordneten Walzenhohlkörper, z. B. aus Stahl, dessen Außenfläche mit einem Kupferüberzug zur eigentlichen Stromleitung versehen ist (DT-OS 17 71 277).

Aus Gründen der Korrosion und zur Erhöhung der Abriebfestigkeit des Walzenkörpers ist bei diesen Walzen auf die Mantelfläche eine Schicht aus Hartchrom aufgebracht.

Insbesondere in schnellaufenden Anlagen kommt es durch ein Schlagen des Bandes, insbesondere in den Bandkantenbereichen, zu einer erhöhten mechanischen Belastung, die zu feinen Rissen in der harten Chromschicht führt. In diese Risse kann dann der Elektrolyt eindringen und die Chromschicht unterwandern und zur Abhebung derselben führen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die bekannten Stromleitwalzen dahingehend zu verbessern, daß Risse in der Chromschicht nicht mehr auftreten.

Diese Aufgabe wird bei einer Stromleitwalze der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, daß zwischen der Kupferschicht und der Chromschicht eine Schicht aus Nickel angeordnet ist. Es wird nämlich vermutet, daß die relativ harte Chromschicht von 900 HV bei einer mechanischen Belastung in die relativ weiche Kupferschicht mit einer Härte von größenordnungsmäüig 80 kg/mm² eingedrückt wird und dabei bricht. Die Nickelschicht, die beispielsweise 600 HV aufweist, soll dabei als Pufferschicht dienen. Die Nickelschicht erlaubt es weiterhin, noch härtere Chromschichlen bis 1200 HV aufzubringen. Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Stromleitwalzen ist es gelungen, die Fertigungsgeschwindigkeit von Bandveredelungsanlagen wesentlich zu erhöhen und die Lebensdauer zu verlängern.

Ein besonders duktiles Nickel erhält man, wenn man dieses galvanisch auf der Kupferschicht abscheidet. Dabei erhält man eine hervorragende Haftung zwischen der Nickel- und der Kupferschicht. Die Chromschicht

'5 wird dann ebenfalls galvanisch guthaftend auf der Nickelschicht erzeugt.

Die Erfindung ist anhand des in der Figur schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Dort ist mit 1 eine Stahlwelle bezeichnet, zu der

zo koaxial ein Stahlzylinder 2 angeordnet ist. Um den Stahlzylinder 2 in Lage zu halten, sind die Flansche 3 und 4 vorgesehen, die mit dem Stahlzylinder 2, beispielsweise durch Schweißen fest verbunden sind. Nach Fertigstellung des aus der Welle 1, dem Stahlzylinder 2

*5 und den Flanschen 3 und 4 bestehenden Grundkörpers wird auf dessen Oberfläche eine Kupferschicht 5 elektrolytisch abgeschieden, und zwar so, daß sie die äußere Oberfläche des Stahlzylinders 2 und der Flansche 3 und 4 wie einen Teil der Stümpfe der Stahlwelle 1 bedeckt. Die Kupferschicht 5 dient dazu, den Strom, der im Bereich der Wellenstümpfe zugeführt wird, auf die Mantelfläche der Stromleitwalze zu übertragen.

Die galvanisch niedergeschlagene Kupferschicht 5 hat nur eine Härte von 80 HV und würde im Bimdveredelungsbetrieb recht schnell verschlissen werden. Im Bereich des Walzenmantels ist deshalb eine Nickelschicht 6 vorgesehen, die vorzugsweise galvanisch aufgebracht wird, auf die dann noch eine Chromschicht 7 ebenfalls galvanisch niedergeschlagen wird.

Chrorns;chichten, die der Erhöhung der Verschleißfestigkeit von Walzenkörpern dienen, sind bekannt, jedoch hat man diese Chromschichten direkt auf die Kupferschicht 5 aufgebracht. Bei einer mechanischen Beanspruchung kann jedoch die Kupferschicht nicht die erforderliche Gegenkraft aufbringen, so daß die Chromschicht rissig wird und sich von der Kupferschicht abhebt. Die relativ dünne Nickelschicht G, die eine Härte von beispielsweise 600 HV aufweist, dient hierbei als Stütze für die Chromschicht 7. Das galvanische Aufbringen der Nickelschicht 6 sowie der Chromschicht 7 sorgt für einen innigen Verbund zwischen dem Kupfer und dem Nickel bzw. dem Nickel und dem Chrom. Durch das Aufbringen der Nickelschicht 6 ist es möglich, die Härte der Chromschicht 7 1200 HV zu steigern und dadurch die Lebensdauer der Stromleitwalzen noch zu erhöhen.

Der wesentliche Vorteil der Erfindung ist aber darin zu sehen, daß es möglich ist, Bandveredelungsanlagen, die mit Stromleitwalzen nach der Lehre der Erfindung ausgerüstet sind, mit wesentlich höheren Geschwindigkeiten zu fahren als es bisher üblich war.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   t. Stromleitwalze zur Übertragung hoher elektrischer Ströme auf insbesondere durch eine elektrolytische Bandveredelungsanlage durchlaufendes bandförmiges Gut, bestehend aus einer auf einer mit Stromzuführungs- und Stromableitungsorganen versehenen Welle angeordneten metallischen Walze, deren Außenflüche mit einer Schicht aus Kupfer versehen ist und bei der auf der Kupferschicht eine Chromschicht angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Kupferschichl (5) und der Chromschicht (7) eine Schicht (6) aus Nickel angeordnet ist.
2. 2. Stromleitwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht (6) eine galvanisch abgeschiedene Nickelschicht ist.