DE3206457A1 - Verfahren und vorrichtung zum galvanisieren eines stahlbandes - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum galvanisieren eines stahlbandesInfo
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Description
PROF. DR. DR. J. RKITSTÖTTER DR. WERNER 'KlN7.ftbA'CU
DR. ING. WOIJ-RAM BUNTE (,„„„ ,„,„)
REITSTÖTTER, KINZEBACH Bt PARTNER
POSTKACH 7BO. D-BOOO MÜNCHEN A3
ZUGELASSENE VERTRETER BEIM EUROPÄISCHEN PATENTAMT EUROPEAN PATENT ATTORNEYS
TELEFON: (OB9) 2 71 6D 83 TELEX: O52152O8 ISAR D
München, den 23. Februar 1982
UNSERE AKTE:
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I HI. I-F:
NIPPON KOKAN KABUSHIKI KAISHA
1-2, 1-chome, Marunouchi, Chiyoda-ku,
Tokyo, Japan
Verfahren und Vorrichtung zum Galvanisieren eines Stahlbandes
71/ka
M/23 035
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Galvanisieren
eines Metallbandes in einem System mit löslicher Anode, wobei Zink, Zinn oder andere Metalle als Elektrodenmaterial
verwendet worden, sowie eine Vorrichtung zur
■jQ Durchführung dieses Verfahrens.
In Verfahren, bei denen ein Stahlband in einem System mit löslicher Anode galvanisiert wird, sind gewöhnlich
die Metallelektroden zum Galvanisieren in einer Elektrolytlösung gegenüber einer oder beiden Oberflächen eines
Stahlbandes angeordnet. Man läßt mit den Elektroden als Anode und dem Standband als Kathode einen Strom fließen,
so daß das Metall der Elektroden durch Elektrolyse auf dem Stahlband abgeschieden wird.
Vorrichtungen zur Durchführung eines solchen Galvanisierverfahrens
umfassen solche der horizontalen, vertikalen und der radialen Art.
In einer Horizontal-Galvanisiervorrichtung befindet sich,
wie in den Figuren 1A, "IB gezeigt, eine Vielzahl von
Elektrodenreihen 2, die jeweils aus mehreren horizontal und senkrecht zur Laufrichtung des Stahlbandes 1 angeordneten
Elektroden bestehen, über und unter dem Stahlband 1/ das horizontal in einer Elektrolytlösung 4
bewegt wird. Jede Elektrodenreihe ist in das Elektrolytbad
4 eingetaucht und mit Verteilerschienen 3 verbunden.
Bei einer vertikalen Galvanisiervorrichtung, wie sie in Figur 2 gezeigt wird, sind Elektrodenreihen 2, die
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jeweils aus einer Vielzahl von horizontal und senkrecht zur Laufrichtung des Stahlbandes 1 angeordneten
Elektroden bestehen, auf der Zufuhr- und der Ausführseite einer Tauchrolle 6 gegenüber beiden
Oberflächen des Stahlbandes 1, das in einer U-förmigen Bahn über vertikal angeordnete Konduktorro]len
und die 'J'auchrolle 6 vorgeschoben wird, angeordnet.
Bei einer Radial-Galvanisiereinrichtung, wie sie in Figur 3 gezeigt wird, sind zwei Elektrodenreihen 2,
die jeweils aus einer Vielzahl von senkrecht zur Laufrichtung des Stahlbandes 1 angeordneten Elektroden
bestehen, gegenüber beiden Seiten des Stahlbandes 1, das durch eine Konduktorrolle 7 bogenförmig ist, angeordnet.
Bei diesen Horizontal- und Vertikal-Galvanisiervorrichtungen wird die Breite der Elektrodenreihe 2 um
einen bestimmten Betrag schmaler gewählt, als die des Stahlbandes 1. Dies tut man um die unten beschriebenen
Schwierigkeiten zu vermeiden, die auftreten, wenn die Breite der Elektrodenreihe 2 größer oder wesentlich
geringer ist als die des Stahlbandes 1.
Wenn die Breite der Elektrodenreihe 2 größer ist als die des Stahlbandes 1, treten die Probleme 1 und 2
auf, die nachfolgend beschrieben werden:
1. Wie in Figur 4A gezeigt, konzentriert sich der Strom von den Elektroden 2 auf die Kantenzonen des
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Stahlbandes 1; so daß der in diesen Randzonen gebildete
Metallfilm dicker wird.
2. Wie in Figur 4B gezeigt, ist es unmöglich, den Spalt zwischen dem Stahlband 1 und den Elektroden
konstant zu halten, da lediglich die Dicke der
Elektroden 8 , die dem Stahlband 1 gegenüberliegen, a
abnimmt {die Konstanthaltung des Abstandes ist deshalb
unmöglich, weil die Elektrodenreihen nicht näher aneinander gefahren werden können, da die Elektroden
8b an den Enden der Elektrodenreihe 2 einander sonst berühren). Wenn dieser Effekt auftritt, muß die
Spannung angehoben werden, wodurch der Leistungsverbrauch ansteigt.
Andererseits tritt, wenn die Breite der Elektrodenreihe wesentlich geringer als die des Stahlstreifens
wird, das im folgenden beschriebene Problem 3 auf:
3, wie aus der Verteilung der Ablagerungsmenge nach
Figur 5 ersichtlich ist, weist die Metallschicht auf den Zonen ein wenig innerhalb der beiden Kanten des
Bandes eine geringere Dicke auf als der mittlere Teil dieses Bandes. Dies ergibt also eine ungleichmäßige
Verteilung der Ablagerungsmenge in Querrichtung des Bandes.
Aus den oben beschriebenen Gründen 1 bis 3 wird im allgemeinen die Breite der Elektrodenreihe entsprechend
den Veränderungen der Breite des Stahlbandes eingestellt,
'fr
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Entsprechend diesem Einstellverfahren sind, wenn die
Breite des Bandes abnimmt, die Elektroden an den Enden
der Elektrodenreihe unbelastet. Wie dem auch sei/ dieses Einstellverfahren wirft die nachfolgenden Probleme
4 bis 7 auf:
4. Die untere Elektrodenreihe der Horizontal-Vorrichtung und die Elektrodenreihen der Vertikal-Vorrichtung
sind jeweils unter dem Stahlband und der Konduktorrolle angeordnet. Aus diesem Grund ist der Zugang zum
Abführen der Elektroden an den Enden der Elektrodenreihen, wenn man die Breite der Elektrodenreihe verringern
will, äußerst schlecht.
5. Die Dicke der jeweiligen unbelasteten Elektroden
ist nicht so gering, daß sich ein Wegwerfen rechtfertigen ließe, andererseits sind sie ungleichmäßig
dick. Wenn diese Elektroden weggeworfen werden, so sinkt der Nutzungsgrad der Elektroden. Wenn anderer-
■ seits diese Elektroden wieder in Gebrauch genommen werden sollen, so müssen sie zuerst in großer Anzahl
gelagert und dann in Elektrodenreihen gruppiert werden, die im wesentlichen die gleiche Dicke aufweisen.
6. Wie aus der Grafik in Figur 6 hervorgeht, nimmt, auch wenn die Breite (Linie s) des Stahlbandes linear
abnimmt, die Breite (Treppenlinie e) der Elektrodenreihe
schrittweise ab. Aus diesem Grund wird der Unterschied zwischen der Breite der Elektrodenreihe
und der des Stahlbandes maximal, wenn die Elektroden
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an den Enden der Elektrodenreihe entfernt werden. In diesem Fall wird die Breite der Elektrodenreihe, verglichen
mit der des Stahlbandes, zu gering. Daraus resultiert die Ungleichmäßigkeit der Metallablagerung,
Wie sie in Figur 5 gezeigt wird. Um dem vorzubeugen,
kann man die Breite einer jeden die Elektrodenreihe bildenden Elektrode senken. Allerdings erfordert dies
ein häufigeres Entfernen der Elektroden, was ungünstig
ist.
15
15
7. Wie in Figur 7 gezeigt, befindet sich bei der horizontalen Vorrichtung die Verteilerschiene 3 zur Energieversorgung
der Elektrodenreihe 2 unter dem Stahlstreifen. 1 und liegt diesem in der Elektrolytlösung
^O direkt gegenüber. Aus diesem Grund fließt Strom von
der Verteilerschiene 3 zum Stahlband 1, und die Verteilerschiene 3 wird elektrolytisch korrodiert.
Diese elektrolytische Korrosion der Verteilerschiene 3 wird dann auffällig, wenn ein Chlorbad · als Elektrolytlösung
verwendet wird.
Die oben beschriebenen Probleme 4 bis 7 können gelöst werden, indem man die Breite der Elektrodenreihe
wesentlich größer als die des Bandes wählt. Wenn man diese Maßnahme ergreift, treten jedoch die oben beschriebenen
Probleme 1 und 2 auf. Um Problem 1 zu lösen, wurde ein Verfahren entwickelt, nach dem eine
Kantenmaske in der Nähe der Bandkante angeordnet ist,
um die Stromkonzentration an dieser Bandkante zu ver-35
meiden. Wenn jedoch diese Maßnahme ergriffen wird,
-4Τ-Μ/23 035
so bleibt Problem 2 nach wie vor ungelöst.
Ein Elektroden-Transportverfahren zur Lösung von
Problem 2 ist bekannt, das üblicherweise bei Zinn-Plattierung angewendet wird. Bei diesem Verfahren
der Galvanisierung werden, wie in den Figuren 8a und 8b gezeigt, Elektroden 8 mit sequentiell veränderter
Dicke an geneigten Verteilerschienen 3 angeordnet, so daß zwischen dem Stahlband 1 und der jeweiligen
Elektrode 8 ein konstanter Spalt gehalten wird. Wenn ■ die Dicke einer jeden Elektrode um den Betrag abgenommen
hat, der dem Dicken-Unterschied zwischen den benachbarten Elektroden entspricht, wird die Elektrodenreihe
2 in der mit dem Pfeil bezeichneten Richtung um einen Betrag verschoben, der der Breite einer
Elektrode entspricht. Dann wird die Elektrode mit der geringsten Dicke längs der Pfeilrichtung entfernt,
und eine neue Elektrode von rechts nachgefüllt. Bei diesem Verfahren kann der Spalt zwischen den
Elektroden 8 und der Stahlplatte 1 konstant gehalten werden. Wenn jedoch die Breite der Elektrodenreihe
schmaler als die des Stahlbandes 1 ist, können die Probleme 4 bis 7 mit der konventionellen Justiermethode
nicht gelöst werden. Insbesondere leidet dieses Verfahren unter dem großen Nachteil der niedrigen
Ausnutzungseffizienz der Elektroden.
Die Dicke t (in mm) der abgeführten Elektroden zur Behandlung eines Stahlbandes mit einer vorgegebenen
35
M/23
Breite W (in mm) ergibt sich zu:
t = T - W(T - t)/Wmax w —
wobei
T die Dicke (in mm) einer Elektrode, die neu zugeführt wird;
t ist die Breite (in mm) der Elektrode die dann abgeführt wird, wenn die Breite des; Stahl handos Winax
ist; und
Wmax ist die Maximalbreite in mm des Stahlbandes, das im Prozeß verwendet wird.
Der Nutzungsgrad α der Elektrode ergibt sich zu:
= (T- t )/T = (W/Wmax) (T - t)/T,
wobei (T - -ή/Τ dem Nutzungsgrad der Elektrode entspricht,
wenn ein Stahlstreifen maximaler Dicke genutzt wird. (T - t)/T ist demnach der maximale Nutzungsgrad cunax.
Daher ergibt sich:
α = W/Wmax'cxmax
Andererseits ist der minimale Nutzungsgrad amin gegeben
zu:
amin = Wmin/Wmax'amax
wobei
Wmin die Minimalbreite des im Prozeß verwendeten Stahlstreifens
bedeutet.
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Im Fall der Zinnplattierung, bei der lediglich eine geringe Differenz zwischen der Maximal- und der Minimalbreite
des Bandes auftritt, wird der minimale Nutzungsgrad nicht sehr gering. Bei der Galvanisierung einer
Stahlplatte mit Zink jedoch, die eine Maximalbreite von 1 219 bis 1 819 mm und eine Minimalbreite zwischen
900 und 610 mm hat, sinkt der maximale Nutzungsgrad auf 1/2 bis 1/3 des maximalen Nutzungsgrades.Entsprechend
der oben beschriebenen Elektroden-Transportmethode ist die größte Dicke der abgeführten Elektrode geringer
als die Dicke der neu eingeführten Elektrode, die benutzten Elektroden können nicht noch einmal verwendet
werden, sondern müssen alle weggeworfen werden. Daraus ergibt sich ein sehr geringer Nutzungsgrad.
Als Verbesserung der Verfahren nach den Figuren 8a und 8b wurde eine Methode vorgeschlagen, die auf die radiale
Vorrichtung angepaßt ist. Bei dieser Methode wird, wie in Figur 9 gezeigt, die Breite der Elektrodenreihe 2
größer als die des Bandes gewählt und außerdem wird eine Kantenmaske 9 verwendet. Auch wenn die Probleme 4 bis
7 der konventiellen Ausrichtmethode gelöst sind, so besteht dennoch Problem 5, das heißt, die Abnahme der
Elektrodennutzungseffektivität und die Tatsache, daß
eine Elektrode nicht wiederverwendet werden kann. Weiterhin weisen, wie in Figur 9 gezeigt, die Elektroden 8,
die nicht gegenüber dem Stahlband 1 liegen, die Treppenform auf. Aus diesem Grund ist es unmöglichJ die
Kantenmasken 9 wie in Figur 9 gezeigt, anzuordnen und 35
-**■*■
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sie in Übereinstimmung mit der Verschiebung des Stahlbandes 1 nach rechts oder links auszulenken.
Aufgabe der Erfindung ist es demzufolge, ein Verfahren
zum Galvanisieren von Metallbändern zu zeigen, bei dem ein konstanter Stromfluß, konstante Ablage-*-
rungsdicken und gleichbleibende Spaltbreite gepaart sind mit hoher Wartungs- bzw. Bedienungsfreundlichkeit,
seltenem Elektrodenwechsel, Korrosionsschutz der Stromverteilerschienen und hoher Nutzungseffektivität
des Elektrodenmaterials, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zu beschreiben.
Diese Aufgabe wird dutch e.ln Vorfahren '/um GaI van .is i (J-ren
oder Elektroplattieren eines Stahlbandes gelöst, wobei eine Vielzahl von Elektrodenreihen, die jeweils
aus mehreren in Querrichtung zum und gegenüber dem Stahlband nebeneinander angeordneten Elektroden bestehen,
wobei sich das Stahlband in einer Elektrolysezelle mit Elektrolytlösung vorwärts bewegt, so daß
ein Metall, das die Elektroden bildet, auf das Stahlband aufgalvanisiert wird, wobei das Verfahren dadurch
gekennzeichnet ist, daß die Elektroden der Elektrodenreihen kontinuierlich oder diskontinuierlich senkrecht
zur Laufrichtung des Stahlbandes in einer solchen Geschwindigkeit transportiert werden, daß die Verteilung
der Metallabscheidungsmenge der Elektroden über die Breite des Metallbandes innerhalb zulässiger Toleranzen
gehalten wird, wobei die Breite der Elektrodenreihen größer als die des Stahlbandes ist, daß die Elektroden
-1-üP
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M/23 035
vom einen Ende der einen Elektrodenreihe beim Abführen
wie erwähnt transportiert werden und daß die Elektroden dem anderen Ende der Elektrodenreihe oder einem Ende
einer anderen Elektrodenreihe zugeführt werden. 10
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird weiterhin durch eine Vorrichtung zum Galvanisieren einer
Elektrolytlösung enthaltenden Elektrolysezelle/ in der sich ein Stahlband vorwärts bewegt, mit einer Vielzahl
von Elektrodenreihen die jeweils aus einer Vielzahl von nebeneinander in Querrichtung zum Stahlband und
in der Laufrichtung des Stahlbandes gegenüber einer Oberfläche des zu behandelnden Stahlbandes angeordnet
sind, und mit einer Vielzahl von vertikal beweglichen Stromverteilerschienen, die in Richtung quer zum
Stahlband angeordnet sind und die die Elektrodenreihen unterstützen, gelöst, wobei die Vorrichtung weiterhin
Mittel zum Vorwärts- und Rückwärtsbewegqn der Stromverteilerschienen
in Richtung quer zum Stahlband, um 2^ die Elektroden zu transportieren, Elektrodengreifervorrichtungen,
die an beiden Seiten des Stahlbandes beweglich zur Laufrichtung des Stahlbandes angeordnet
sind und die mit einem vertikal beweglichen Elektroden-Greif glied versehen sind, und Anschlagvorrichtungen auf-.
weist, die in Abständen an den Seiten einer jeden Elektrodenreihe angeordnet sind und die einen Transport
der Elektroden über einen definierten Weg hinaus verhindern, um die Positionen der Elektroden relativ
zu den Stromverteilerschienen zu verändern. 35
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Weitere bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen
Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus den Unteranspimchen sowie den
nachfolgenden Ausführungsbeispielen, die anhand von Figuren erklärt sind, wobei
Fig. 1A eine Frontansicht einer konventionellen
Horizontal~Galvanisiervo! r icht uncj,
Fig. 1B eine Aufsicht auf die Vorrichtung nach Figur
1A,
Fig. 2 eine Frontansicht einer konventionellen
Vertikal-Galvanisiervorrichtung, 20
Fig. 3 eine Frontansicht einer konventionellen Radial-Galvanisiervorrichtung,
Fig. 4A und 4B erklärende Darstellungen der Probleme
he.\ konventionellem Galvanisierverfahren,
Fig. 5 eine grafische Darstellung der Beziehung
zwischen Bandbreite und Metallabscheidungsmenge entsprechend konventionellem Galvanisierverfahren,
Fig. 6 und 7 erklärende Darstellungen der Probleme, die bei konventionellen Verfahren beim
Justieren der Elektrodenreihen-Breite auftreten,
-yr-
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Fig. 8a, 8b und 9 erklärende Darstellungen konventioneller jedoch verbesserter Galvanisiermethoden,
Fig. 10 Seitenansicht einer Vorrichtung, wie sie bei einer bevorzugten Ausführungsart des erfindungsgemäßen
Galvanisierverfahrens benutzt wird,
Fig. 11 eine Aufsicht auf die Vorrichtung nach FiguriO,
Fig. 12 einen Teilschnitt durch die Vorrichtung nach
Figur 10 entlang der Linien A - A ,
Fig. 13 bis 15 Darstellungen der erfindungsgemäßen
Verfahren zum Zu- und Abführen der Elektroden,
Fig. 16 die Beziehung zwischen der Position des Stahlbandes und den Elektroden aus einem entsprechend
der vorliegenden Erfindung durchgeführten Versuch,
Fig. 17 und 18 grafische Darstellungen der Resultate
aus dem Versuch nach Figur 16,
3^ Fig. 19 und 20 grafische Darstellungen der Abscheidungsmengen
von Zink in einem Versuch entsprechend der vorliegenden Erfindung,
Fig. 21 eine Aufsicht auf eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Galvanisiervorrichtung,
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Fig. 22 einen Teilschnittder Vorrichtung nach Figur
entlang der T, j nie B - B,
Fig. 23 einen Teilschnitt der Vorrichtung nach Figur entlang der Linie C-C und
Fig. 24 und 25 Darstellungen des Elektrodentransport-
verfahrens bei einer Vorrichtung nach Figur
zeigen.
15
15
Anhand der Zeichnungen werden im folgenden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben:
Figur 10 zeigt in Seitenansicht ein Ausführung^-
beispiel einer Galvanisiervorrichtung, wie sie bei der Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens verwendet wird.
Figur 11 zeigt in Aufsicht die Vorrichtung nach Figur 1 0 ,
Figur 12 zeigt einen Teilschnitt entlang
der Linie A-A aus Figur 10. In dieser Vorrichtung läßt man ein Stahlband oder einen
Stahlstreifen 13 durch eine Elektrolysezelle 12, die eine Elektrolytlösung 11
enthält, durchlaufen. Das Stahlband 13 wird unter Verwendung von löslichen Anoden elektroplattiert
bzw. galvanisiert. Das Stahlband 13 wird horizontal durch eine Konduktor- oder Stromeinleitungswalze 15, eine Stützrolle 16
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und Damm- oder Absperrwalzen 17 durchgeführt. Obere
Elektrodenreihen 18a und 18b und untere Elektrodenreihen
19a und 19b sind in Laufrichtung des Stahlbandes
13 jeweils gegenüber der oberen und unteren Oberfläche des Stahlbandes 13, das durch die Elektrolysezelle 12
läuft, angeordnet. Die oberen und unteren Elektrodenreihen 18a, 18b, 19a und 19b bestehen aus einer Vielzahl
von Elektroden 18 und 19, die senkrecht zur Laufrichtung des Stahlbandes 13 angeordnet sind und bilden
ein System löslicher Anoden. Diese Elektrodenreihen 18a
und 18b sind elektrisch mit oberen Stromverteilerschienen 20, die unteren Klektrodenreihen 19a und 19b mit unteren
Stromverteilerschienen 21 verbunden. Schubstangen 22 sind an einer Seitenoberfläche der oberen und unteren
Elektrodenreihe angeordnet, um diese zu bewegen. Die:> · Schubstangen 22 sind an Hydraulikzylindern 27, die von
einem Rahmen 26 gehalten werden, angebracht. Ein Elektrodenzuführträger 23a und ein Elektrodenabführträger 23b
sind an den jeweiligen Seitenflächen jeder der oberen und unteren Elektrodenreihen angeordnet. Diese Träger
23a und 23b werden von Hebevorrichtungen 25a und 25b gehalten, die (eine in Figur 10 gezeigt) auf zwei Laufschienen
24 fahren können.
Zur Durchführung dos erfindungsgemäßen Verfahrens wird,
wie in den Figuren 11 und 12 gezeigt, eine Anzahl von Elektroden an den Stromschienen 20 und 21 so angeordnet,
daß die Breite der oberen 18 und der unteren Elektrodenreihen 19 größer als die des Stahlbandes 1 ist. Bei
Betätigung des Hydraulikzylinders 27 drücken die Schub-
-2fr-
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Stangen 22 auf die Seitenflächen der Elektroden 18 und
19. Daraufhin werden die Elektroden in einer zur Laufrichtung des Stahlbandes 1 im wesentlichen senkrechten
Richtung bewegt. Auf diese Weise werden die Elektroden
XO sequentiell, eine nach der anderen, vom einen Ende der
Elektrodenreihe abgeführt und am anderen Ende derselben Elektrodenreihe oder den Enden anderer Elektrodenreihen
zugeführt. Der Transport der Elektroden kann durch einen Bandförderer oder dgl. an Stelle des hydrau-
X5 lischen Zylinders 27 und der Schubstangen 22 ebenso
• erfolgen.
Nach den vorliegenden erfindungsgemäßen Verfahren wird
der Transport der Elektroden intermittierend bzw. diskontinuierlich oder kontinuierlich bei einer solchen
Geschwindigkeit durchgeführt, daß die Verteilung der Metallabscheidungsmenge quer über das Stahlband 1 innerhalb
eines vorbestimmten Bereiches liegt. Insbesondere wird die Transportgeschwindigkeit ν in m/h innerhalb
des Bereiches gewählt t der durch die nachfolgenden
Gleichungen (1) und (2) definiert wird:
v> [60-E-D-W(IOO - 2A)]/(20-A-p-K-D) ...(D,
= A.
V > [60-E-D -M(I - /2ä7ISÖr)/(20-/2A/100-p-K-D)
wobei
ο die Dichte des abgeschiedenen Metalls in g/cm ,
ο die Dichte des abgeschiedenen Metalls in g/cm ,
K eine Galvanisierkonstante des Metalls in A-min/g,
D der Abstand zwischen dem Stahlband und dem Elektro-
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denende an der Beschickungsseite der Elektrodenreihe in mm,
A die zulässige Toleranz der Abscheidungsmenge in Querrichtung zum Stahlband in %,
E der Galvanisier-Wirkungsgrad, D die Strom-
dichte in A/dm und W, die Breite des Stahlbandes in m sind.
Die oben stehende Gleichung 1 ist bei dem in Figur 13 gezeigten Fall anwendbar; hierbei ist die Transportrichtung
(mit durchgezogenen Pfeilen angegeben) für alle Elektrodenreihen dieselbe.
Andererseits kann die oben stehende Gleichung 1 auch auf die in den Figuren 14 und 15 gezeigten Fälle angewendet
werden/ bei denen die Transportrichtung (durchgezogener Pfeil) abwechselnd gegenläufig ist. Figur
zeigt einen Fall, bei dem die Elektrode, die von der letzten Elektrodenreihe abgeführt wird, der ersten
Elektrodenreihe zugeführt wird. Figur 15 zeigt einen
Fall, in dem die von der letzten Elektrodenreihe abgeführte Elektrode eine so geringe Dicke erreicht hat, daß sie
nicht weiter verwendet werden, sondern verworfen werden muß.
Die oben"stehenden Gleichungen 1 und 2 werden wie nachstehend
beschrieben, erhalten:
pie pro Stunde verbrauchte Metallmenge Ch g/h
ist bei dem Galvanisiervorgang eines Stahlstreifens
~2Jr M/23 035
gegeben durch;
Ch = C-WS-60 ... (3)
wobei C die Metallabscheidungsmenge pro Quadratmeter
der einen Oberfläche des Stahlbandes in g/m , S die Vorschubgeschwindigkeit des Stahlbandes in m/min,
und W die Breite des Stahlbandes ist. Das pro Stunde verbrauchte Metallvolumen V in cm /h wird durch die
untenstehende Gleichung 4 ausgedrückt:
V ·- Ch/y ... (4)
wobei die Dichte des Metalls in g/cm ist. 20
Die Fläche SA in cm2 einer Elektrodenoberfläche wird durch
die unten stehende Gleichung 5 ausgedrückt:
SA= WL-1 O4 . . ..(5)
wobei L die Länge der Elektrode in rn ist.
Die Vorschubgeschwindigkeit S des Stahlbandes wird
durch die untenstehende Gleichung 6 ausgedrückt: 3Q
S = (L*DA) /(K/E'C) *102 ...(6)
wobei E der elektrolytische Wirkungsgrad und K die Galvanisierkonstante in A*min/g sind.
M/23 0 35
Aus- den oben stehenden Gleichungen 3 bis 6 ergibt sich die unten in Gleichung 7 beschriebene Dicke Ti
der Elektrode in cm/h:
4 Ti = V/S. = (C-W«S-60)/(p-W-L-10 )
= (Ε·60·ϋΛ)/(ρ·Κ·102) .-.(7)
Wenn ν die Transportgeschwindigkeit in m/h der Elektrode und d in mm der Unterschied zwischen der Dicke der
abgeführten zur Dicke der neu zugeführten Elektrode ist, so ergibt sich die untenstehende Gleichung 8:
d = Ti-W/v 10
= (E-60-DA-W)/(p-K-vl0) ...(8)
= (E-60-DA-W)/(p-K-vl0) ...(8)
Daraus folgt
v= (E-60-DA-W)/(p-K-d-10) ...(9)
Zu A —
Aus den Versuchen ergab sich, daß der Unterschied d zwischen der Elektrodendicke und der Metallabscheidungsmenge
in Richtung quer zum Stahlband den nachfolgenden Gleichungen 10 und 11 genügt:
(C1 - C2)ZC1 = d/(D + d) . ...(10)
(C - C ,,C\ = td/(2 + d)]2 ...(H)
Μ/23 035
wobei C1 die Metallabscheidungsmenge in g/m auf dem
Stahlband auf der Elektrodenzuführseite, C9 die
2
Metallabscheidungsmenge in g/m auf dem Stahlband auf der Elektrodenabführseite, C die Metallabschei-
Metallabscheidungsmenge in g/m auf dem Stahlband auf der Elektrodenabführseite, C die Metallabschei-
2 C
dungsmenge in g/m auf dem mittleren Teil des Stahlbandes in dessen Querrichtung gesehen und D der Abstand
in mm zwischen der Elektrode und dem Stahlband auf der Elektrodenzuführseite sind.
Die oben stehende Gleichung 10 wurde durch Variation
der mittleren Stromdichte D , des Abstandes D zwischen dem Stahlband und der Elektrode, des Unterschiedes d
zwischen den Dicken der Elektroden und der Breite W des Stahlbandes in einem Galvanisierbad gefunden, das
Zinksulfat enthielt und in dem ein Stahlstreifen 13 und Zinkelektroden 18 angeordnet waren. Figur 17 zeigt ein
Beispiel der Verteilung der Abscheidungsmenge von
Zink wenn D,. =
1 200 mm sind.
1 200 mm sind.
Zink wenn D = 60 A/dm , D = 25 mm, d = 10 mm und W =
Die oben stehende Gleichung 11 wurde erhalten als man die Galvanisierung unter variierenden Bedingungen mit
einer Anordnung des Stahlbandes 13 und Zinkelektroden nach Figur 16 durchführte, wobei die rechten und die
linken Seiten des Stahlbandes nach Durchführung der Galvanisierung umgekehrt wurden. Figur 18 zeigt das
Beispiel einer Abscheidungsmengen-Verteilung von Zink, bei dem der Galvanisiervorgang 12,5 Sekunden lang unter
folgenden Bedingungen durchgeführt wurde:
or O
D = 60 A/dm , D = 25 mm, d = 25 mm u.nd W = 1 200 mm. ■
-ÄS-
- ze
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Der Galvanisiervorgang wurde für weitere 12,5 Sekunden mit den rechten und linken Seiten des Stahlbandes
vertauscht durchgeführt.
Bei einer zulässigen Toleranz der Abscheidungsmenge
von +A in % kann die Transportgeschwindigkeit der Elektroden nach den Gleichungen 1 oder 2, 9 und 10 oder
nach den Gleichungen 9 und 11 erhalten werden, wobei diese Transportgeschwindigkeit der Elektroden eine
Galvanisierung mit einer Abscheidungsmenge innerhalb der zulässigen Toleranz erlaubt.
Wenn die Transportrichtung der Elektroden für alle Elekt.rodenreihen wie in Figur 13 gezeigt, dieselbe ist,
erhält man aus Gleichung 10:
2A/100 > (C1 - C0)ZC1 = d(D + d)
d £ [2A/(100 - 2A)]-D ...(12)
Aus den Gleichungen 9 und 12 erhält man:
ν >_ [E«60«DA'W(100 - 2A) ]/(p-K-D-2A-10)
Wenn die Transportrichtung der Elektrode für die jewei
ligen Elektrodenreihen entgegengesetzt gewählt wird, wie dies in den Figuren 14 un-d 15 gezeigt ist, erhält
man aus Gleichung 11:
2A/100 ^ (C1 - C )/C, = [d/(2D + d) ] 2
d < (2D/2A/100)/(l - /2A/l00) ...(13)
-26-
Μ/23 035
Aus den Gleichungen 9 und 13 erhält man:
V > [E«60-DA -W- (1 - /Ä/IOÖ") ]/Ip-K-D
Nach dem erfxndungsgemäßen Verfahren werden die Elektroden
mit einer Transportgeschwindigkeit, die den Gleichungen 1 oder 2 genügt, transportiert. Der Galvanisier-Vorgang
wird unter diesen Bedingungen durchgeführt und die abgeführten Elektroden werden wiederholt in derselben
oder anderen Elektrodenreihen zugeführt, bis ihre Dicke einen vorgegebenen Wert erreicht hat. Dies macht
man, weil der Unterschied zwischen der Dicke d der zugeführten Elektrode und der abgeführten Elektrode
überaus klein ist, wie man cius den oben stehenden Gleichungen 10 und 11 ersehen kann. Die abgeführte
Elektrode kann direkt und ohne Probleme als neu zugeführte Elektrode verwendet werden.
Bei der oben gezeigten Ausführungsform sind die Elektroden
gegenüber den beiden Flächen des Stahlbandes angeordnet. Es ist jedoch ohne weiteres möglich, die Elektroden
lediglich gegenüber einer Seite des Stahlbandes anzuordnen. Die vorliegende Erfindung wird nun anhand
von Beispielen beschrieben.
Unter Benutzung der Vorrichtung nach Figur 10 wurde die Lange der Elektrodenreihe mit 700 mm und die Breite
M/23 035
mit 1 500 mm gewählt. Zwölf derartige Elektrodenreihen waren in Laufrichtung des Stahlbandes angeordnet, das
mit Zink in einem Zinksulfatbad elektroplattiert wurde,
Das sich daraus ergebende Resultat ist in Figur 19 ge- 10' zeigt. Die Bedingungen für den Elektrodentransport
und das Stahlband waren:
W=1200mm,S=60 m/min, D = 25 mm und D =
2
60 A/dm . Um eine Abscheidungsmenge innerhalb einer zulässigen Toleranz von Ai +15% zu erhalten, muß ν gleich oder größer als 20 mm/h sein, in Figur 19 entspricht die Linie a.. dem Fall ν = 100 mm/h und die Linie a2 dem Fall ν = 50 mm/h.
60 A/dm . Um eine Abscheidungsmenge innerhalb einer zulässigen Toleranz von Ai +15% zu erhalten, muß ν gleich oder größer als 20 mm/h sein, in Figur 19 entspricht die Linie a.. dem Fall ν = 100 mm/h und die Linie a2 dem Fall ν = 50 mm/h.
Aus Figur 19 ist ersichtlich, daß bei Anwendung des
erfindungsgemäße η Verfahrens mit der erfindungsgemäßen
Vorrichtung eine Abscheidungsmenge erhalten wird, die innerhalb der zulässigen Toleranz liegt
Beispiel 2 25
Der Galvanisiervorgang wurde ähnlich wie im oben beschriebenen Beispiel 1 durchgeführt, außer das W =
mm, S = 50 m/min, D = 30 mm und D = 100 A/dm waren. Das Ergebnis ist in Figur 20 dargestellt.Um in diesem
Fall eine Abscheidungsmenge innerhalb der Toleranz AG zu erhalten, die gleich oder kleiner 15 % betrug, muß
ν gleich oder größer als 14 mm/h sein. In Figur 20
entspricht die Linie b1 dem Fall ν ·= 100 mm/h, die
Linie bo dem Fall ν = 50 mm/h.
*
-2A-
Μ/23 Ο 35
Aus Figur 20 geht also hervor, daß mit dem erfindungsgemäßen
Verfahren und der Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens die Abscheidungsmenge innerhalb der
zugelassenen Toleranz liegt.
Wenn man also entsprechend der vorliegenden Erfindung die Breite der Elektrodenreihe größer als die Breite
des Stahlbandes wählt, dann kann die Stelle, von der die Elektrode abgeführt oder durch die die Elektrode
zugeführt wird, an einem Ort außerhalb des Stahlbandes und der Walzen bzw. Rollen gelegt werden. Auf diese
Weise wird der Vorgang des Abführens oder Beschickens extrem einfach. Darüber hinaus wird, nachdem der Beschickungs-
oder Abführvorgang ohne Anhalten der Be- ■ arbeitungsstraße durchgeführt werden kann, der Arbeitswirkungsgrad verbessert. Nachdem die Stromschienen alle
durch die Elektroden bedeckt sind, fallen sie keiner Korrosion anheim. Aus diesem G^nd kann ein Chloridbad
verwendet werden, das eine gute Stromleitung, jedoch eine leichte Korrosion der Verteilerschiene mit
sich bringt. Nachdem die Elektroden mit einer über der vorherbestimmten Geschwindigkeit liegenden Geschwindigkeit
transportiert werden, wird die verbrauchte Menge an abgeführten Elektroden gering und die abgeführten
Elektroden können wieder neu zugeführt werden. Dies bedeutet also, daß' der Ausnutzungsgrad verbessert wird und
die Verteilung der Abscheidungsmenge innerhalb eines vorbestimmten Bereiches gehalten werden kann.
Im folgenden wird eine Beschreibung einer Vorrichtung
zur Durchführung des/ erfindungsgemäßen Galvanisierver-
M/23 035
fahrens, wie es oben beschrieben ist, gezeigt. Figur
21 zeigt eine Aufsicht auf eine Galvanisiervorrichtung, die in dem vorliegenden erfindungsgemäßen Verfahren
verwendet werden kann. Figur 22 stellt einen Teilschnitt entlang der Linie B-B aus Figur 21 und
Figur 23 einen Teilschnitt entlang der Linie C-C aus Figur 21 dar. Der wesentliche Aufbau dieser bevorzugten
Ausführungsform der Galvanisiervorrichtung ist im wesentlichen gleich der, wie sie in den Figuren
10 und 11 gezeigt ist. Aus diesem Grund wird keine
Beschreibung der hauptsächlichen Konstruktionselemente mehr gegeben. Es werden hauptsächlich die Wirkungsweisen
des Transportes, des Abführens und des Be-
schickens der Elektroden beschrieben. 20
Auf beiden Seiten der Elektrolysezelle 12 sind Hebevorrichtungen 31 zur vertikalen Bewegung der oberen
Stromverteilerschienen 20 für jede der Elektrodenreihen 18a und 18b angeordnet. Eine Rolle 33 zur Unter-Stützung
eines Stromschienen-Verbindungsgliedes 32, das ein Paar von Stromschienen 20 verbindet, ist an
der Spitze einer jeden Hebevorrichtung 31 montiert. Eine ebenso aufgebaute Hebevorrichtung 31 ist außerdem
zur Vertikalbewegung der unteren Stromverteiler-
schienen 21 angeordnet. Die Vorrichtung .nach den Figuren
21 bis 23 umfaßt insgesamt acht Hebevorrichtungen 31. Durch diese Hebevorrichtungen 31 werden die Niveaus
der jeweiligen Elektrodenreihen 18a, 18b, 19a und 19b
individuell justiert. Diese Hebevorrichtungen 31 sind 35
M/23 035
eingebaut um den Spalt zwischen dem Stahlband 13 und den zunehmend verbrauchten Elektrodenreihen 18a, 18b,
19a und 19b zu optimieren. Um ein Abfließen der
Elektrolytlösung zu verhindern, ist an den Teil der Elektrolysezelle 12, durch den die unteren Stromschienen
21 führen, ein Faltenbalg (34) angeordnet. Um die Elektrolytlösung, die aus der Elektrolysezelle
12 überfließt oder aus abgedichteten Teilen ihre Dammwalzen 17 leckt, aufzufangen, ist eine äußere
Zelle 35, welche die Elektrolysezelle 12 umgibt, vorgesehen .
Auf der Seite jeder Elektrodenreihe sind Mittel
zum rechtwinkelig zur Stahlbandlaufrichtung Vorwärts- und Rückwärtsschienen der Verteilerschienen
20 und 21 eingebaut. Diese Mittel umfassen jeweils einen Sockel 36, hydraulische Zylinder 37,
die jeweils über Drehgelenke mit dem oberen und unteren Teil der Seitenflächen der Sockel 36 verbunden sind
und Stangen 38, die an den Vorderenden der Hydraulikzylinder
37 befestigt sind. Die Stromschienen-Verbindungsglieder 32 sind drehbar an den Stangen 38 angebracht.
Nachdem die Stromschienen der Verbindungsglieder 32 von den Rollen 33 der Hebevorrichtungen 31,
wie oben beschrieben, unterstützt sind, können die Stromschienen 20 und 21, welche die Elektrodenreihen
18a, 18b, 19a und 19b tragen, über die Hydraulikzylinder
37 leicht und weich vor und zurück bewegt werden. Anschläge 39 sind an den vorbestimmten Abständen an
beiden Seiten der jeweiligen Elektrodenreihen angeordnet .
Μ/23 Ο 35 "
Über einer Seite der Elektrodenzelle 12 ist eine Elektrodengreifvorrichtung angebracht, die in Längsrichtung
der Elektrolysezelle 12 beweglich ist. Im folgenden wird diese Vorrichtung beschrieben. Ein
Zentralkörper 41 übergreift eine Laufschiene 43, die in Längsrichtung der Elektrolysezelle 12 angeordnet
ist und fährt auf der Schiene 43 über Rollen 44a, 44 und 44c, die über drei Oberflächen der Laufschiene
43 rollen. Auf der oberen Fläche der Schiene 43 ist Ib oine Zahnstangc 45 angebracht, die mit einem Zentralkörper
41 befestigten Ritzel 47 in Eingriff kommt. Der Zentralkörper 41 kann sich, wenn das Ritzel 4 7
durch einen Motor 46 angetrieben wird, vorwärts bewegen. Ein Elektrodengreifglied 50 ist vertikal beweglich
am Zentralkörper 41 befestigt. Das Elektrodengreif glied 50 umfaßt einen Arm 51a, der an seinem
unteren Ende befestigt ist, zwei vertikal bewegliche senkrechte Balken 51, an deren Rückseite Zahnstangen
51b befestigt werden und Greifer 53, die durch Zylinder 52 vertikal bewegt werden, wobei die Zylinder 52
jeweils an diesem senkrechten Balken 51 befestigt sind. Die senkrechten Balken 51 werden in Vertikalrichtung
über ein Ritzel 55, das von einem Motor 54 angetrieben wird, bewegt. Eino Elektrodengreifvor-
richtung der gleichen Konstruktion ist ebenso am oberen Teil der anderen Seite der Elektrolysezelle 12 vorgesehen
.
Anhand der Figuren 24 und 25 wird die Transportoperation der Elektroden in der Vorrichtung nach der oben
M/23 035
gezeigten Konstruktion beschrieben. Figur 24 zeigt den Transportvorgang bei den vorderen Elektrodenreihen
18a und 19a, Figur 25 den Transportvorgang für die hinteren Elektrodenreihen 18b und 19b. Wie in
den Figuren 24 und 25 gezeigt, erläutert Schritt I den normalen Zustand nach Beschicken und Abführen der
Elektroden 18 und 19. Die Elektroden 18 und 19 werden
an den Teilen der jeweiligen Elektrodenreihen, die durch gestrichelte Linien angedeutet sind,' zu- bzw.
abgeführt. Auf beiden Seiten der Elektrode, die zu- bzw. abgeführt werden soll, ergibt sich ein Spalt g
um den Kontakt mit den angrenzenden Elektroden oder den Anschlägen während des Zu- bzw. Abführens zu verhindern.
Wenn a die Breite der Elektroden 18 und 19
und η die Anzahl der Elektroden 18 und 19 bedeuten,
dann muß die Breite n*a der Elektrodenreihe während des Normalzustandes größer als die Maximalbreite
des Stahlbandes 13 sein und zwar um eine Strecke 4*g.
Auch wenn der Anschlag 39 wenigstens auf der Beschickungsseite der Elektrodenreihe vorgesehen sein
muß, so wird er doch bei einer bevorzugten Ausführungsform
ebenso auf der Abführseite angebracht, wie dies durch die durchbrochene Linie gezeigt ist/ so daß ein
übermäßiger Vorschub der Elektroden durch eine irrtümliche Operation ebenso verhindert wird, wie eine
Beschädigung der Elektrodengreifvorrichtungen. In diesem Stadium wird die zuführende Elektrode zuerst durch
die Elektrodengreifvorrichtungen transportiert und
in einer vorbestimmten Position abgestoppt. Das Zu-35
,33-
M/23 035
oder Abführen der Elektroden der vorderen Elektrodenreihen
18a und 19a wird entsprechend Figur 24 beschrieben.
In Schritt II wird der Elektrodengreifer 50, der eine zuzuführende Elektrode 61a hält, abgesenkt (1)
ein Greifer 53 des Elektrodengreifers 50 Wird kurz bevor die obere Elektrode die Verteilerschiene 20 berührt
(2) geöffnet. Der senkrechte Balken 51 wird weiter abgesenkt. Die Bewegung des Elektrodengreifers
50 nach unten wird dann angehalten, wenn die oberen und unteren Elektroden 61a vollständig den Schienen
20 und 21 übergeben sind.
In Schritt III werden die Verteilerschienen 20 in Richtung auf die Anschläge 39 um einen Betrag a + 2g
^O gezogen, um die Elektrode 61a in Kontakt mit dem Anschlag 3 9 (3) zu bringen. Dann wird der Spalt g
zwischen der Beschickungselektrode 61a und der angrenzenden Elektrode eliminiert und die Elektrodenreihen
18a und 19b werden in ihrer Position relativ zu den
Verteilerschienen 20 und 21 um einen Betrag a, der einer Elektrodenbreite entspricht, verschoben. Bei
diesem Vorgang wird der Elektrodengreifer an der Elektrodenabführseite abgesenkt (4) und in einer Position,
fertig zum Abführen der Elektrode, angehalten. 30
In Schritt IV werden die Stromschienen 20 und 21 um einen Betrag a + 3*g in Richtung auf die Elektrodenabf
ührseite verschoben (5) und die entsprechenden Elektroden werden so transportiert, daß die abzuführen-
de Elektrode 61b in die Abführstellung des Elektroden-
M/23 035
- ISgreifers 50 kommt. Der Elektrodengreifer 50 auf der
Beschickungsseite wird angehoben (6). In Schritt V wird der Elektrodengreifer 50 auf der Abführseite angehoben.
Dann berührt der Arm 51a am unteren Ende des Gliedes 51 die unteren Elektroden und ein Kraftauf
nehmer oder dgl. erkennt, daß auf dem Glied 51 eine Last liegt. Danach wird das Glied 51 um einen Betrag
entsprechend dem Spalt zwischen dem oberen und dem unterem Elektroden plus einige Millimeter angehoben
und das Glied 50 wird angehalten (7). Der Greifer 53 wird abgesenkt um die unteren und die oberen Elektroden
zu greifen (8).
In Schritt VI werden die Verteilerschienen 20 und 21 in Richtung auf die Beschickungsseite gezogen und zwar
um einen Betrag,welcher der Spaltbreite g entspricht
(9) um den Spalt g zwischen der Elektrode 61b und den angrenzenden Elektroden zu definieren. Der Abführgreifer
50 wird dann angehoben um eine Wechselwirkung mit der angrenzenden Elektrode während des Abführens der
Elektrode 61b zu vermeiden (10).
Auf diese Weise werden die Elektroden 61a in den vorderen Elektrodenreihen 18a und 19a zugeführt, die
Elektroden 61b abgeführt; die Anordnung ist somit wieder in den Normalzustand überführt.
Anhand von Figur 25 wird im folgenden der Vorgang des Elektrodenzu- und Abführens in den hinteren Elektrodenreihen
18b und 19b beschrieben. Die Elektroden 61b, die
M/23 035
von den vorderen Elektrodenreihen 18a und 19a abgeführt
wurden/ werden in Längsrichtung der Elektrolysezelle transportiert, wenn sie von dem Abführgreifer
50 erfaßt sind. Diese Elektroden 61b werden auf der Zuführseite in einer vorbestimmten Stellung angehalten.
Das Zu- und Abführen der Elektroden wird auf die gleiche Art durchgeführt, wie es anhand von Figur 24
beschrieben wurde. Auf diese Weise werden die von den hinteren Elektrodenroihen 18b und 19b abgeführten
Ik Elektroden 61c der Zuführseite der nächsten Elektrodenreihen
zugeführt, wie dies im Schritt II nach Figur 24 gezeigt ist. Ähnliche Vorgänge werden bis zu den letzten
Elektrodenreihen durchgeführt. Wenn die Elektrode umlaufend innerhalb derselben Elektrodenreihe verwendet
werden, wird eine zusätzliche Elektrode für jede der oberen und unteren Elektrodenreihen vorbereitet, das
Zu- und Abführen der Elektroden kann dann, ähnlich wie oben beschrieben, durchgeführt werden.
Entsprechend der erfindungsgemäßen Galvanisiervorrichtung,
kann das Zu- und Abführen der Elektroden durchgeführt,
werden, während die Elektroden mit Strom versorgt werden, ohne daß der Galvanisiervorgang unterbrochen
werden muß. Weiterhin können, da die Wirkungs-
weisen der Mittel zum Hin- und Herschieben der Stromschienen und der Elektrodengreifvorrichtungen einfache,
sich wiederholende Vorgänge sind, alle Vorgänge von Automaten durchgeführt werden, so daß alle Vorgänge
selbsttätig ablaufen, außer das Zuführen und Positio-
nieren unbenutzter Elektroden und das Aufarbeiten verworfener Elektroden.
Claims (13)
- M/23PatentansprücheVerfahren zum Galvanisieren eines Stahlbandes, wobei eine Vielzahl von Elektrodenreihen, diejeweils aus mehreren in Querrichtung zum und gegenüber dem Stahlband nebeneinander angeordneten Elektroden bestehen, wobei sich das Stahlband in einer Elektrolysezelle mit Elektrolytlösung vorwärts bewegt, so daß ein Metall, das die Elektro-den bildet, auf das Stahlband aufgalvanisiert wird,dadurch gekennzeichnet , daß die Elektroden (18, 19) der Elektrodenreihen (18a, 18b, 19a, 19b) diskontinuierlich oder kontinuierlich senkrecht zur'Laufrichtung des Stahlbandes (13) in einer solchen Geschwindigkeit (v) transportiert werden, daß die Verteilung der Metallabscheidungsmenge der Elektroden (18, 19) über die Breite des Metallbandes (13) innerhalb zulässiger Toleranzengehalten wird, wobei die Breite der Elektrodenreihen (18a, 18b, 19a, 19b) größer als die des Stahlbandes (13) gewählt wird,oc daß die Elektroden (18, 19) von einem Ende der einenElektrodenreihe (18a, 18b, 19a, 19b) abgeführt_ ΟΙΜ/23 035und dem anderen Ende der Elektrodenreihe (18a, 18b, 19a, 19b) oder einem Ende einer anderen Elektrodenreihe 18a, 18b, 19a, 19b) zugeführt werden,
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Paare der Elektrodenreihen (18a, 18b, 19a, 19b) jeweils den beiden Oberflächen des Stahlbandes (13) gegenüberliegend angeordnet werden.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Transportrichtung der Elektroden (18, 19) für alle Elektrodenreihen (18a, 18b, 19a, 19b) gleich gewählt wird.
- 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Transportgeschwindigkeit ν [m/h] der Elektrode (18, 19) der Gleichungν > [60-E-D_-W(IOO - 2A) ]/(20"A-o-K-D)— A #genügt, wobei3 § die Dichte des abgelagerten Metalls in g/cmK eine C!al van lsi erkonstante dess Metalls in A-min/g , ^O D den Abstand zwischen dem Stahlband (13) und dem Elektrodenende an der Beschickungsseite der Elektrodenreihe (18a, 18b, 19a, 19b) in mm, A die zulässige Toleranz der Ablagerungsmenge in Querrichtung des Stahlbandes (13) in %,E der elektrolytische Wirkungsgrad, D die Stromdich-te in A/dm undW die Breite des Stahlbandes (13) in m sind.M/23 035
- 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß die Transportrichtung der Elektroden (18, 19) abwechselnd gegenläufig für die Elektrodenreihen (18a, 18b, 19a, 19b) gewählt wird.
- 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,daß die Transportgeschwindigkeit ν in m/h der Elektrode (18, 19) der GleichungV > [60'E-D-W(I - V2Ä7TÖÖ) ] / (20 V 2A/1 OO ·Ρ -K-D)genügt, wobei die Bezeichnungen die gleiche Bedeutung wie unter Anspruch 4 haben.
- 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Galvanisiervorgang durchgeführt wird,.in dem man die Elektrodenreihen (18a, 18b, 19a, 19b) an Verteilerschienen (20, 21, 3 2) , die mit einer Stromquelle verbunden sind, anbringt, und diese Elektrodenreihen (18a, 18b, 19a, 19b) mit Strom versorgt.
- 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß beim Transport der Elektroden (18, 19) die Elektrodenreihen (18a, 18b, 19a, 19b) über Schubstangen (22), die an den Seiten der Elektrodenreihen (18a, 18b, 19a, 19b) angeordnet sind, .geschoben werden.
- 9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß beim Transport der Elektroden (18, 19) die Strom-M/23 035schienen (32) verschoben werden.
- 10. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer Elektrolysezelle mit Elektrolytlösung, in der sich ein Stahlband bewegt, mit einer Vielzahl von Elektrodenreihen, die jeweils aus einer Vielzahl von Elektroden bestehen, die nebeneinander in Querrichtung und entlang der Bewegungsrichtung des Stahlbandes, 5 gegenüber einer zu behandelnden Oberfläche des Stahlbandes angeordnet sind, und mit einer Vielzahl von vertikal beweglichen Verteilerschienen, die in Querrichtung des Stahlbandes angeordnet sind und die Elektrodenreihen unterstützen,dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung weiterhin Mittel zum Vorwärts/Rückwärts-Bewegen der Stromschienen (32) in Querrichtung des Stahlbandes (13) zum Transport der Elektroden (18, 19) ,Elektrodengreifvorrichtungen, die auf beiden Seiten des Stahlbandes (13) beweglich zu dessen Vorschubrichtung angeordnet sind und die einen vertikal beweglichen Elektrodengreifer (50) aufweisen,und Anschläge (39) aufweist, die in Abständen an den Seiten einer jeden Elektrodenreihe (18a, 18b, 19a, 19b) angeordnet sind und die einen Transport der- διΜ/23 035Elektroden (18, 19) über einen vorbestimmten. Abstand hinaus verhindern, wenn die Positionen der Elektroden (18, 19) relativ zu den Verteilerschienen (32) verändert werden.
- 11.Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Paaren der Elektrodenreihen (18a, 18b, 19a, 19b) jeweils den beiden Oberflächen des Stahlbandes (13) gegenüberliegend angeordnet sind.
- 12.Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilerschienen (32) von Rollen (33), die an den Vorderenden von Hebe-Vorrichtungen (31) angeordnet sind, unterstützt werden.
- 13.Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrodengreifer (50) einen vertikal beweglichen aufrechten Balken (51) aufweist, der an seinem unteren Ende einen Arm (51a) zum Plazieren der Elektrode (18, 19) trägt,und daß der Elektrodengreifer (50) weiterhin einen vertikal beweglichen Greifer (53) zum Erfassen der Elektrode (18, 19) in Zusammenwirkung mit dem Arm (51a) aufweist.
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- 1982-02-24 GB GB8205487A patent/GB2093863B/en not_active Expired
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