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1. Harald Albrecht
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2. Roland Schnettler Untergrüner Str. 136 5860 Iserlohn "Vorrichtung
zur elektrogalvanischen Beschichtung von Metallbändern" Die Erfindung betrifft eine
Vorrichtung zur elektrogalvanischen Beschichtung von Metallbändern, insbesondere
zum Verzinken, bei der das Band über eine äußere Stromleitwalze durch das in einem
Behälter aufgenommene Elektrolytbad an Anoden vorbei und gegebenenfalls über eine
weitere Walze umgelenkt geführt ist.
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Es sind beispielsweise Anlagen zum Verzinken mit derartigen Vorrichtungen
bekannt, bei denen jeweils oberhalb eines Elektrolytbades
zwei
Stromleitwalzen angeordnet sind. Das unbeschichtete oder aus einer vorgeschalteten
Behandlungsvorrichtung kommende Band wird dabei zunächst über eine äußere Stromleitwalze
umgelenkt und in das Elektrolytbad an Anoden aus dem Beschichtungsmetall vorbei
zu einer Umlenkwalze im Bad und nach der Umlenkung zu einer zweiten äußeren Stromleitwalze
geführt, an der wiederum eine Umlenkung erfolgt. Über die beiden Stromleitwalzen
werden Ströme sehr hoher Stromstärken übertragen.
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Diese Metallwalzen sind daher fein geschliffen, um eine einwandfreie
Stromübertragung auf das zu beschichtende Band und die erforderliche Oberflächenqualität
der Bandbeschichtung zu gewährleisten.
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Bei diesen bekannten Anlagen zeigt es sich, daß insbesondere bei Beschichtungen
sehr dünner Metallbleche, die mit hohen Umlaufgeschwindigkeiten beschichtet werden
und daher hohe Stromstärken erfordern, sich unerwünschte Beschichtungen mit dem
Beschichtungsmetall an den Stromleitwalzen ausbilden. Diese relativ ungleichmäßigen
Beschichtungen führen zu Rauhigkeiten auf den feingeschliffenen Stromleitwalzen,
die zum einen die qualitativ hochwertigen Beschichtungen auf dem Band zerstören
bzw. beschädigen und die außerdem die Stromübertragung von der Walze auf das Band
nachteilig beeinflussen. Diese unerwünschten Beschichtungen der Stromleitwalzen
sind darauf zurückzuführen, daß die aus dem Elektrolytbad
mit relativ
hoher Geschwindigkeit austretenden Bänder so viel Elektrolyt mitschleppen, so daß
sich im Keilwinkelbereich zwischen ankommendem Band und Stromleitwalze ein geschlossener
Flüssigkeitsbereich ausbildet. Aufgrund des zunehmenden Spannungsabfalles im zu
beschichtenden Band von der Berührungsstelle in Richtung auf das ankommende Band
ergibt sich ein Potential zwischen Band und Stromleitwalze, welches ausreichend
ist zur Abtragung von Bandbeschichtungen auf der entsprechenden Seite und zu ihrem
Niederschlag durch den Elektrolytkeil hindurch an der Stromleitwalze. Hierin liegt
auch ein wesentlicher Grund dafür, daß die im Elektrolytbad angeordnete Umlenkwalze
nicht als Stromleitwalze verwendet wird.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, an einer Vorrichtung
der eingangs genannten Art Maßnahmen vorzuschlagen, mit denen die unerwünschte Beschichtung
der Stromleitwalzen verhindert bzw. weitgehend vermieden wird.
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Zur Lösung dieser Erfindungsaufgabe ist eine Vorrichtung der cingangs
genannten Art dadurch gekennzeichnet, daß jeweils im Keilwinkelbereich zwischen
dem ankommenden und gegebenenfalls auch dem ablaufenden Band und der Stromleitwalze
eine sich über die Länge der Walze erstreckende, nahezu bis zur Berührungsstelle
zwischen Band und Walze reichende Isolierlippe od.
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dgl. angeordnet ist.
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Mit einer solchen Isolierlippe wird nahezu vollständig die Ausbildung
eines Elektrolytkeiles zwischen dem Band und der Stromleitwalze verhindert. Dieser
Keil bildet sich bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung lediglich zwischen der Isolierlippe
und dem Band aus, so daß aufgrund eines evtl. vorhandenen ausreichenden Potentials
eine Abscheidung von Beschichtungsmaterial vom Band zur Stromleitwalze nicht erfolgen
kann.
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Im evtl. noch verbleibenden schmalen Bereich oberhalb der Isolierlippe
bis zum Berückungspunkt treten die unerwünschten Beschichtungen der Stromleitwalze
nicht auf, da in diesem Bereich aufgrund des erst sehr geringen Spannungsabfalles
im Blech das Potential zwischen Band und Stromleitwalze im allgemeinen noch zu gering
ist.
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Evtl. trotz dieser Maßnahmen noch auftretende geringe Beschichtungen
der Stromleitwalzen können erfindungsgemäß dadurch wieder abgetragen werden, daß
in einem freien Bereich der Stromleitwalze eine sich im wesentlichen über die Länge
der Walze achsparallel erstreckende Schutzkathode angeordnet ist und zwischen Schutzkathode
und Stromleitwalze ein Elektrolyt vorgesehen wird. Aufgrund eines entsprechend angelegten
Potentials zwischen Stromleitwalze und Schutzkathode erfolgt eine Abtragung evtl.
auLgetretener Beschichtungen von der Stromleitwalze zur K thdc.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsart der Erfindung ist unterhalb
jeder äußeren Stromleitwalze eine mit Elektrolyt gefüllte Wanne vorgesehen, in der
die Schutzkathode angeordnet ist und durch die die Stromleitwalze hindurchläuft.
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An einer solchen Elektrolytwanne kann in Verlängerung der entsprechenden
Längswandung die Isolierlippe aus Kunststoff oder Gummi gehalten sein.
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Zur Erfindung gehört auch der Vorschla9, die im Elektrolytbad angeordnete
Umlenkwalze als Stromleitwalze auszubilden. Die Ver teilung der Stroneuführung auf
mehrere Walzen, also beispielsweise nunmehr auf drei Walzen, ermöglicht die Betreibung
einer solchen Vorrichtung mit höheren Stromstärken. Erfindungsgemäß ist die Umlenkwalze
daher isolierend gekapselt., wobei das zu beschichtende Band durch relativ egne
Ein- und Ausführungen in dieser Gehäusekapselung geführt ist. In den Keilwinkelbereich
zwischen Band und Stromleitwalze werden vorzugsweise ebenfalls isolierlippenartige
Profilierungen eingeführt. Diese Isolierlippen können entsprechende Ausbildungen
einer isolierenden
Abdeckung oberhalb der umlenkenden Stromleitwalze
sein. Es ist außerdem zweckmäßig, im Bereich dieser Abdeckung ebenfalls eine Schutzk*RxE
vorzusehen. Mit diesen vorgeschlagenen Maßnahmen wird eine Beschichtung der als
Stromleitze ausgebildeten Umlenkwalze im Elektrolytbad verhindert.
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Anhand eines abgebildeten Ausführungsbeispieles wird die Erfindung
im folgenden näher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 in einer prinzipiellen Längsschnittdarstellung
eine Vorrichtung zur elektrogalvanischen Beschichtung von Metallbändern und ring.
2 eine entsprechende vergrößerte Darstellung des Bereiches einer Stromleitwalze
und des ankommenden beschichteten Metallbandes.
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Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung ist Teil einer mehrstufigen
Anlage zur elektrogalvanischen Beschichtung von Metallbändern, insbesondere zur
Verzinkung von Stahlblechen. Das aus einem vorgeschalteten Elektrolytbad kommende
bereits in bestimmter Stärke beschichtete Metallband 1 wird über die Stromleitwalze
2 ach einer Andrückung über die Rolle 5 geführt und umgelenkt.
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Eine solche Stromleitwalze ist mit nicht dargestelBen Stromzuführungs-
und/oder Stromableitungsorganen versehen. Ihre Oberfläche ist fein geschliffen.
Das Band wird in das im Behälter 6 aufgenommene Elektrolytbad 8 eingeführt und an
den Anoden 9 vorbei zu einer weiteren umlenkenden Stromleitwalze 3 geführt.
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Diese Stromleitwalze 3 ist mit einem relativ eng anliegenden Behälterunterteil
7 aus isolierendem Material von außen gekapselt. Über der Stromleitwalze 3 ist eine
Isolierabdeckung 12 vorgesehen, durch die das Band in relativ schmalen Ein- bzw.
Ausführungen hindurchgeleitet wird.
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Das aus dieser Kapselung austretende Band wird an zwei weiteren Anoden
9 vorbeigeführt zu der zweiten äußeren Stromleitwalze 4.
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An der Berührungsstelle erfolgt wiederum das Andrücken über die Rolle
5 und die Umlenkung.
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Wie insbesondere die Fig. 2 zeigt, ist im Keilwinkelbereich 15 zwischen
der Stromleitwalze 4 oder 2 und dem Band 1 nahezu bis zur Berührungsstelle 17 reichend
eine Isolierlippe 14 aus Kunststoff oder Gummi angeordnet, so daß nur noch ein relativ
schmaler Bereich 18 von der Oberkante der Lippe 14 bis zur Berührungsstelle 17 von
Band 1 und Walze 4 verbleibt, in den
der Elektrolyt mitgeschleppt
werden kann. In diesem schmalen Bereich ist in der Regel das sich ausbildende Potential
zwischen Band und Stromleitwalze so gering, daß eine Abtragung von Beschichtungsmaterial
in Richtung auf die Stromleitwalze nicht mehr erfolgt.
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Im darunter befindichen Bereich, also im Bereich 15 zwischen dem äußeren
der Lippe 14 und dem Band 1, in dem ansich ein rerelativ hohes Potentiall'steht,
ist die Stromleitwalze gegenüber den Band 2 elektrisch isoliert, so daß eine Beschichtung
der Stromleitwalze nicht erfolgen kann.
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Solche Isolierlippen werden zweckmäßiger Weise auch an der umlenkenden
Stromleitwalze 3 im Elektrolytbad 8 sowohl an der ankommenden als auch an der ablaufenden
Seite vorgesehen.
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Unter den beiden Stromleitwalzen 2 und 4 sind sich im wesentlichen
über die Länge der Walze achsparallel erstreckende Schutz-Ethxin 11 angeordnet in
einer mit Elektrolyt 16 gefüllten Wanne 10, durch die die Stromleitwalzen hindurchlaufen.
Evtl. aufgetretene Beschichtungen an den Stromleitwalzen werden im Bereich dieser
SchutzEthxEn bei entsprechendem Potential wieder abgetragen.
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Es ist zweckmßig, den gleichen Elektrolyten des Beschichtungsbades
zu verwenden.
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Eine solche Schutzkathode 13 kann auch im Bereich der umlenkenden
Stromleitwalze 3 vorgesehen werden. Zweckmäßiger Weise ist sie dabei im Bereich
der isoliernden Abdeckung 12 angeordnet.
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Zusammenstellung der Bezugszeichen 1 Band 2 Stromleitwalze 3 eingetauchte
Stromleitwalze 4 Stromleitwalze 5 Andrückrolle 6 Behälter 7 Behälterunterteil (isolierendes
Material oder Beschichtung 8 Elektrolyt 9 Anode 10 Elektrolybehalter 11 Schutzkathode
12 Isolierabdeckung 13 Schutzkathode 14 Isolierlippe 15 Elektrolytkeil 16 Elektrolyt
17 Berührungsstelle zwischen Stromleitwalze und Band 18 Bereich oberhalb der Lippe
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L e e r s e i t e