DE3502246C1

DE3502246C1 - Vorrichtung zur elektrolytischen Oberflächenveredlung, insbesondere zum Verzinken von Stahlband

Info

Publication number: DE3502246C1
Application number: DE3502246A
Authority: DE
Inventors: Hans Dieter 5860 Iserlohn Lenzen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-01-24
Filing date: 1985-01-24
Publication date: 1986-04-10

Description

Darüber hinaus wird durch die doppelte Umlenkung des Bandes zwischen den Zellenhälften die Vorspannung des durch die Zellen hindurchgeführten Bandes erheblich erhöht, die wesentlich geringere Banddurchhänge als beim Stand der Technik ergibt und deshalb auch geringere Abstände des Bandes zur Anode zuläßt, ohne daß eine für den Zinküberzug schädliche Berührung des Bandes mit den Anoden zu befürchten ist.
Außerdem erlaubt diese Gestaltung eine Senkung der elektrischen Spannung, woraus sich eine erhebliche Energieeinsparung ergibt.
Dabei ist es im Sinne der Aufgabe förderlich, wenn die Bandauslauföffnung der in Bandförderrichtung ersten Zellenhälfte höher als die Bandeinlauföffnung der folgenden Zelle angeordnet ist.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Bandumlenkeinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß zwei in Förderrichtung des Bandes mit Abstand hintereinander angeordnete und jeweils um waagerechte und zur Förderrichtung des Bandes rechtwinklig gerichtete Achsen umlaufende Walzen vorgesehen sind, und daß insbesondere zudem das Band aus der Auslauföffnung der ersten Zellenhälfte kommend von oben, um die in Bandförderrichtung erste Walze nach unten und anschließend die folgende Walze unterfassend zur Einlauföffnung der folgenden Zellenhälfte geführt ist.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Bandeinlauföffnung der in Bandförderrichtung ersten Kanalhälfte zur Bandauslaufrichtung der folgenden Kanalhälfte niveaugleich angeordnet ist.
Hierdurch können auch die vor und hinter der Doppelzelle vorgesehenen Bandführungsrollenpaare zueinander niveaugleich angeordnet werden.
Zudem ist es unter anderem zur Verkürzung der Strompfade vorteilhaft, wenn in Bandförderrichtung unmittelbar vor der ersten Zellenhälfte und unmittelbar hinter der zweiten Zellenhälfte jeweils ein ober- und unterseitig des Bandes kraftschlüssig angreifendes Rollenpaar vorgesehen ist, deren Rollen um waagerechte und zur Bandförderrichtung rechtwinklig gerichtete Achsen umlaufen und wobei bei mindestens einem Rollenpaar, insbesondere bei beiden Rollenpaaren, eine Rolle als elektrische Kontaktrolle ausgebildet ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
Die Zeichnung zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum elektrolytischen Verzinken von Stahlbändern im Längsschnitt.
Diese Vorrichtung umfaßt im wesentlichen eine Beschichtungszelle, bestehend aus zwei in Förderrichtung des Bandes mit Abstand hintereinander angeordneten Zellenhälften 2, 3, eine in Bandförderrichtung vor der Zellenhälfte 2 und hinter der Zellenhälfte 3 vorgesehene elektrische Kontaktwalze 4 bzw. 5, welchen jeweils eine Gegendruckwalze 6,7 zugeordnet ist, und eine zwischen den Zellenhälften 2 und 3 angeordnete Bandumlenkung 8.
Die Bandförderrichtung ist durch den Pfeil 9 gekennzeichnet.
Die Walzen 4 bis 7 laufen um waagerechte und zur Längserstreckung des Bandes 1 rechtwinklig gerichtete Achsen um.
Die Zellenhälften 2 und 3 haben jeweils einen relativ engen Banddurchlaufkanal 10. Letztere sind in Bandförderrichtung ansteigend angeordnet.
Der Steigungswinkel beträgt etwa 5 bis 20 Grad. Die Banddurchlaufkanäle sind oberhalb und unterhalb des Bandes 1 durch ortsfest gehalterte Anoden 11 und 12 begrenzt.
Die Anoden 11 und 12 sind von einer durch den Elek- trolyt schwer oder unlöslichen Ummantelung umgeben, und es können wahlweise nur die unteren Anoden 11 oder die unteren und die oberen Anoden 11 und 12 an eine Gleichstromquelle angelegt werden.
Ferner münden in die Banddurchlaufkanäle 10 der Zellenhälften 2 und 3 jeweils zwei Elektrolytzuführungskanäle 13 und 14, die in Düsen enden, welche der Bandförderrichtung entgegengerichtet und oberhalb bzw. unterhalb des Bandes angeordnet sind.
Die Bandumlenkeinrichtung 8 besteht aus zwei in Bandförderrichtung mit Abstand hintereinander angeordneten und um die waagerechte sowie zur Längserstreckung des Bandes rechtwinklig gerichtete Achsen umlaufenden Walzen 15 und 16, die so zur Bandauslauföffnung der Zellenhälfte 2 und zur Bandeinlauföffnung der Zellenhälfte 3 angeordnet sind, daß das Band 1 aus der Zellenhälfte 2 geradlinig heraustritt, sich auf der Umlenkwalze 15 abstützt, um die Umlenkwalze 15 nach unten umlenkt, ferner die Umlenkwalze 16 unterfaßt und von dieser geradlinig zur Bandeinlauföffnung der Zellenhälfte 3 hin zugeführt wird.
Zudem sind die Bandeinlauföffnung der Zellenhälfte 2 und die Bandauslauföffnung der Zellenhälfte 3 zueinander niveaugleich angeordnet, während die Auslauföffnung der Zellenhälfte 2 höher als die Einlauföffnung der Zellenhälfte 3 vorgesehen ist.
Die Bandgeschwindigkeit beträgt bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ca. 60 m/min, jedoch sind auch höhere Geschwindigkeiten möglich.
Unter den Zellenhälften 2 und 3 ist noch eine Elektrolyt-Auffangwanne 17 angeordnet.
Außerdem sind nicht dargestellte, motorisch angetriebene Elektrolyt-Förderpumpen vorgesehen, die den Elektrolyt mit hoher Fördergeschwindigkeit den Einlaufkanälen 13 und 14 zuführen.
Zur weiteren Verkürzung der Strompfade kann auch eine der Umlenkwalzen als elektrische Kontaktwalze ausgebildet werden.
Sofern das Band 1 beim Durchlauf durch die Zellenhälften 2 und 3 nur unterseitig beschichtet worden ist, weil hierbei nur die unteren Anoden 11 an die Gleichstromquelle angeschlossen waren, kann das Band nach unten um 1800 umgelenkt und in einer weiteren Vorrichtung der vorbeschriebenen Art auf der anderen Seite und zwar ebenfalls von unten her mit Zink beschichtet werden.
Bei einseitiger Verzinkung wird die Verwendung von seitlich verstellbaren Kantenmasken vorgesehen, um ein Aufzinken der nicht zu verzinkenden Bandseite zu verhindern.
Die Erfindung bezieht sich auch auf die Mehrfachanordnung von Doppelzellen und auch auf die Anordnung von Mehrfachzellen, zum Beispiel Drei-, Vier- oder Fünffachzellen, die dickere Zinkauflagen und/oder noch höhere Bandgeschwindigkeiten ermöglichen.
Alle neuen, in der Beschreibung und/oder Zeichnung offenbarten Einzel- und Kombinationsmerkmale werden als erfindungswesentlich angesehen.
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Claims

Patentansprüche: 1. Vorrichtung zur elektrolytischen Oberflächenveredlung, insbesondere zum Verzinken von Stahlband, wobei das Band über Kontaktwalzen an eine Gleichstromquelle angeschlossen und als Kathode durch mindestens eine Doppelzelle hindurchgezogen wird, die Beschichtungszelle etwa horizontal verlaufend angeordnet ist und einen längs der Zelle verlaufenden Bandkanal aufweist, der zumindest unterhalb des laufenden Bandes durch eine Anode begrenzt ist und wobei in den Durchlaufkanal in Düsen endende Einlaufkanäle für einen unter hydraulischem Druck stehenden Elektrolyten einmünden, wobei die Düsen zur Längserstreckung des Bandes etwa gleichgerichtet sind, und die Durchströmung des Durchlaufkanales mit Elektrolyt jeweils über die gesamte Länge der Kanäle der Förderrichtung des Bandes entgegengerichtet erfolgt, d a d u r c h g e -kennzeichnet, daß beide Hälften der Durchlaufkanäle (2, 3) in Förderrichtung des Bandes ansteigend angeordnet sind, daß die Bandauslauföffnung der in Bandförderrichtung ersten Kanalhälfte (2) zur Bandeinlauföffnung der folgenden Hälfte niveauungleich angeordnet ist und daß zwischen den beiden Kanalhälften jeweils eine das Band (1) zweimal umlenkende Einrichtung (8) angeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandauslaufrichtung der in Bandförderrichtung ersten Hälfte (2) höher als die Bandeinlauföffnung der folgenden Hälfte (3) angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Bandumlenkungseinrichtung (8) zwei in Förderrichtung des Bandes (1) mit Abstand hintereinander angeordnete und jeweils um waagerechte und zur Förderrichtung des Bandes (1) rechtwinklig gerichtete Achsen umlaufende Walzen (15, 16) vorgesehen sind, und daß insbesondere zudem das Band (1) aus der Auslauföffnung der ersten Kanalhälfte kommend von oben, um die in Bandförderrichtung erste Walze (15) nach unten und anschließend die folgende Walze (16) unterfassend zur Einlauföffnung der folgenden Kanalhälfte (3) ausgerichtet geführt ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandeinlauföffnung der in Bandförderrichtung ersten Kanalhälfte (2) zur Bandauslaufrichtung der folgenden Kanalhälfte (3) niveaugleich angeordnet ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in Bandförderrichtung unmittelbar vor der ersten Kanalhälfte (2) und unmittelbar hinter der zweiten Kanalhälfte (3) jeweils ein ober- und unterseitig des Bandes (1) kraftschlüssig angreifendes Rollenpaar (4 und 6 bzw. 5 und 7) vorgesehen ist, deren Rollen um waagerecht und zur Bandförderrichtung rechtwinklig gerichtete Achsen umlaufen und wobei mindestens einem Rollenpaar, insbesondere bei beiden Rollenpaaren eine Rolle (4 und 5 oder 6 und 7) als elektrische Kontaktrolle ausgebildet ist.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur elektrolytischen Oberflächenveredlung, insbesondere zum Ver- zinken von Stahlband, wobei das Band über Kontaktwalzen an eine Gleichstromquelle angeschlossen und als Kathode durch mindestens eine Doppelzelle hindurchgezogen wird, die Beschichtungszelle etwa horizontal verlaufend angeordnet ist und einen längs der Zelle verlaufenden Bandkanal aufweist, der zumindest unterhalb des laufenden Bandes durch eine Anode begrenzt ist und wobei in den Durchlaufkanal in Düsen endende Einlaufkanäle für einen unter hydraulischem Druck stehenden Elektrolyten einmünden, wobei die Düsen zur Längserstreckung des Bandes etwa gleichgerichtet sind, und die Durchströmung des Durchlaufkanales mit Elektrolyt jeweils über die gesamte Länge der Kanäle der Förderrichtung des Bandes entgegengerichtet erfolgt.

Eine Vorrichtung dieser Art mit einer Doppelzelle.

bei der das Band zum Zwecke der Oberflächenveredlung horizontal, geradlinig und ohne Umlenkung durch die Beschichtungszellen gezogen wird, ist aus der DE OS 29 17630 bekannt.

Hierbei besteht aber der Nachteil, daß der Abstand des Bandes von den Anoden infolge des Banddurchhanges und geometrischer Band-Abnormitäten noch relativ groß gewählt werden muß, um eine zur Beschädigung des Zinküberzuges führende Berührung des Bandes mit den Anoden auszuschließen.

Außerdem besteht hierbei zumindestens die Gefahr, daß in den horizontal verlaufenden Beschichtungszellen, und zwar in den den Elektrolytaustrittsstellen benachbarten Bereichen eine Verarmung an Zinkionen auftreten kann, die zu keiner optimalen Ausnutzung der Anodenlänge und/oder zur ungleichmäßigen Verzinkung führen kann.

Darüber hinaus kann eine nicht volle Aufstauung des Raumes zwischen Anode und Band bei hohen Stromstärken zu Überschreitungen der erlaubten Stromdichte führen, was wiederum zu Fehlstellen in der Beschichtung führt.

Darüber hinaus sind hohe Pumpenleistungen zur Förderung des Elektrolyten erforderlich.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, bei einer Vorrichtung zur elektrolytischen Oberflächenveredlung, insbesondere zum Verzinken von Stahlbändern, der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art mit einfachen Mitteln Möglichkeiten zu schaffen, durch die eine weitere Verringerung des Abstandes des Bandes von den Anoden und somit eine erhebliche Wirkungsgradverbesserung der Vorrichtung erreichbar ist, zugleich aber auch die Anbringung hochverschleißfester und dichter Zinküberzüge sichergestellt ist.

Die Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß beide Hälften der Durchlaufkanäle in Förderrichtung des Bandes ansteigend angeordnet sind, daß die Bandauslauföffnung der in Bandförderrichtung ersten Kanalhälfte zur Bandeinlauföffnung der folgenden Hälfte niveauungleich angeordnet ist und daß zwischen den beiden Kanalhälften jeweils eine das Band zweimal umlenkende Einrichtung angeordnet ist.

Durch die in Bandförderrichtung ansteigende Anordnung der Zellenhälften wird die Durchflutung der Zellen und die Aufstauung durch die Schwerkraft begünstigt.

Die Durchflutung der Zellen entgegen der Bandförderrichtung verringert die Gasblasenbildung und deren Anlagerungen am Band und unterstützt zugleich auch die Durchflutung der in Bandförderrichtung ansteigend angeordneten Zellen.