DE3625130C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur elektro­ lytischen Oberflächenbeschichtung eines metallischen Bandes, insbesondere zur Verzinkung von Stahl­ bändern, bei der das Band über Kontaktwalzen an einen Gleichstromkreis angeschlossen und als Kathode mindestens eine Beschichtungszelle kontinuierlich durchläuft, die Beschichtungszelle einen längs dieser horizontal verlaufenden Banddurchlaufkanal aufweist, der zu beiden Seiten des Bandes durch Anoden begrenzt ist, wobei die Anoden in Richtung ihrer Längs­ erstreckung zur Durchlaufrichtung des Bandes gleich­ gerichtet und über die gesamte Länge des Banddurchlauf­ kanales sich erstreckend angeordnet sowie einander näherbar ausgebildet sind.

Eine derartige Vorrichtung ist im wesentlichen aus der US-PS 43 78 284 bekannt. Allerdings werden dort keine löslichen Anoden eingesetzt. Bei dieser Vor­ richtung ist zwar die Höheneinstellbarkeit von Anoden bekannt, jedoch ist die dort gezeigte Verstellein­ richtung für lösliche Anoden unbrauchbar, weil die Einstellung nur in relativ großen Schritten, nicht aber in den bei löslichen Anoden notwendigen geringen Verstellabständen möglich ist. Desweiteren ist die Lösung gemäß Stand der Technik nicht besonders robust, so daß bei dem üblichen rauhen Betrieb mit einer Störanfälligkeit zu rechnen ist.

Eine Vorrichtung, bei der lösliche, zur Oberflächen­ beschichtung zinkabgebende Anoden Anwendung finden, ist aus der DE-OS 29 17 630 bekannt. Hierbei ist der Banddurchlaufkanal vertikal verlaufend ange­ ordnet und das Metallband wird über Umlenkwalzen, eine Schlaufe bildend, durch das oben offene elektrolytische Bad hindurchgeführt. Hierbei treten relativ hohe Durchzugswiderstände und Verspannungen des Metallbandes auf. Darüber hinaus verändert sich während der Beschichtung durch die Metallabscheidung von den Anoden deren Abstand vom durchlaufenden Metallband ständig, woraus unerwünscht lange Strompfade und eine Erhöhung der elektrischen Leistung resultieren.

Desweiteren ist ein relativ häufiger Austausch der löslichen Anoden erforderlich, der relativ lange Stillstandszeiten der gesamten Anlage zur Folge hat. Zur Vermeidung dieser Nachteile ist deshalb in der DE-OS 29 17 630 schon vorgeschlagen worden, anstelle der löslichen Anoden unlösliche Anoden vorzusehen und das zur Beschichtung notwendige Metall aus dem Elektrolyten selbst abzuscheiden. Daraus erwächst aber der Nachteil, daß zur Konstant­ haltung des Metallionengehaltes im Elektrolyten über die Länge der Anoden sowohl hohe Investitions­ kosten als auch hohe Betriebskosten erfordernde Metall­ lösevorrichtungen mit separaten Kreisläufen, Behältern, Pumpen und Regeleinrichtungen notwendig sind.

Ausgehend von dem gattungsbildenden Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung gattungsgemäßer Art zu schaffen, die bei robustem Aufbau und relativ geringem Aufwand konstante, ständig anpaßbare Abstände zwischen den Anoden und dem durchlaufenden Band erreichen läßt, so daß beim Einsatz von löslichen Anoden eine hohe Betriebssicherheit und eine Minimierung des Stromverbrauches erreicht wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, daß die Anoden löslich sind, daß die beider­ seits des Banddurchlaufkanales befindlichen Anoden synchron zueinander einstellbar gekoppelt sind, wozu ein Rädertrieb, dessen gegenläufig angetriebene Räder mit an den Anoden gehalterten Zahnstangen kämmen oder ein Schraubentrieb, welcher eine Stell­ schraube mit zwei zueinander gegenläufig ausge­ bildeten Gewindezonen umfaßt, die in je eine diesen angepaßte und jeweils an einer Anode angeordnete Gewindebohrung eingeschraubt sind, vorgesehen ist.

Hierdurch ist einerseits ein robuster Aufbau der Vorrichtung erreicht, und andererseits mit relativ geringem Aufwand ein konstanter Abstand zwischen den Anoden und dem durchlaufenden Band einzustellen, so daß der Einsatz von löslichen Anoden betriebswirt­ schaftlich sinnvoll möglich ist und dabei der Strom­ verbrauch im Ergebnis minimiert ist. Durch die Anordnung der löslichen Anoden im gleich­ bleibendem Abstand wird über die gesamte Länge der Beschichtungszelle der Metallionengehalt mindestens etwa konstant gehalten, woraus eine gleichbleibende Beschichtung des Bandes resultiert. Auch eine weitestgehende Ausnutzung des Anoden­ materials ist hierdurch möglich.

Zur Erleichterung der Herstellung und Handhabung wird vorgeschlagen, daß die Anoden auslaufseitig des Banddurchlaufkanales jeweils um eine gestell­ feste, horizontale Achse verschwenkbar angelenkt sind und daß einlaufseitig des Banddurchlaufkanales die gestellfest gehalterten, auf die Anoden zu deren Längserstreckung quer gerichtet wirksamen Antriebe vorgesehen sind.

Der Verbesserung der Handhabung dient ferner, daß den Antrieben Stellmotore zugeordnet sind.

Außerdem ist zur Aufrechterhaltung gleichbleibender, kurzer Strompfade vorteilhaft, wenn als Gleichstrom­ quelle ein Gleichrichter mit Stromkonstanthaltung, insbesondere mit einem Spannungsbereich von 0 bis 30 Volt vorgesehen ist, und daß die Antriebe von der Spannung im Gleichstromkreis beeinflußt sind. Auf diese Weise ergibt sich die Möglichkeit, mit einem die Spannung im Gleichstromkreis messenden Voltmeter die Antriebe zur Aufrechterhaltung kurzer und konstanter Strompfade automatisch zu steuern.

Desweiteren ergibt sich hieraus der Vorteil, daß die Dicke der Anoden, die bisher vom Spannungs­ bereich des Gleichstromkreises abhängig war, in­ etwa unbegrenzt groß gewählt werden kann, um die Intervalle des periodisch notwendigen Austausches der Anoden zu verlängern.

Schließlich ist vorteilhaft, wenn die Anoden über flexible elektrische Zuleitungen an den Gleich­ stromkreis angelegt sind.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine Vorrichtung zur fortlaufenden elektro­ lytischen Oberflächenbeschichtung von Metallbändern im Längsschnitt,

Fig. 2 desgleichen im Querschnitt;

Fig. 3 eine andere Ausführungsform im Längsschnitt.

Die Vorrichtung umfaßt im wesentlichen einen oben offenen und zur Aufnahme von Elektrolyt bestimmten Behälter 1, eine Beschichtungszelle 2, deren Band­ durchlaufkanal 3 horizontal verläuft, sowie zwei unterhalb bzw. oberhalb des als Kathode die Beschichtungszelle 2 durchlaufenden Metallbandes 4 angeordnete, lösliche Anoden 5. Die Laufrichtung des Metallbandes 4 ist mit einem Pfeil 9 in Fig. 1 und 3 gezeigt. Das Metallband 4 ist über sowohl einlaufseitig als auch auslaufseitig der Beschichtungszelle 3 ange­ ordnete Kontaktwalzen 6 an den Gleichstromkreis angeschlossen, während zu den Anoden 5 flexible elektrische Leitungen 7 führen. Den Kontaktwalzen 6 sind Gegendruckwalzen 8 zugeordnet.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 und 2 sind die Anoden 5 auslaufseitig am Gestell um horizontale Achsenverstellbar gehaltert, während einlaufseitig des Banddurchlaufkanales 3 mindestens eine Stell­ schraube 10 vorgesehen ist, die zwei zueinander gegenläufige Außengewindezonen 11 bzw. 12 auf­ weist. Diese Außengewindezonen 11,12 sind jeweils in eine diesen angepaßte Gewindebohrung 13 bzw. 14 eingeschraubt.

Die der zum Beispiel Rechtsgewinde aufweisenden Außengewindezone 11 zugeordnete Gewindebohrung 13 ist in der oberen Anode 5 angeordnet, während die der gegenläufiges Gewinde, nämlich Linksgewinde aufweisenden Außengewindezone zugeordnete Gewinde­ bohrung 14 in der unteren Anode 5 vorgesehen ist. Beide Gewindezonen 11 und 12 haben zueinander gleiche Nenndurchmesser und gleiche Steigungen.

Bei relativ breiten Anoden 5 können diesen, wie aus Fig. 2 ersichtlich, beispielsweise auch zwei zueinander gleiche Schraubentriebe, bestehend aus Stellschrauben 10 und Gewindebohrungen 13, 14 neben­ einander zugeordnet werden. Beide Schraubentriebe sind über einen Stellantrieb 15 gemeinsam und synchron verstellbar, wobei der Stellantrieb 15 im Ausführungs­ beispiel aus miteinander kämmenden Kegelrädern besteht. Die Betätigung des Stellantriebes 15 kann beispiels­ weise durch ein Handrad 16 erfolgen.

Im Boden des Behälters 1 ist noch ein verschließ­ barer Ablauf 17 vorgesehen.

Zur verschwenkbaren Lagerung der Anoden 5 sind an diesen jeweils Winkelstücke 18 befestigt, die aus­ laufseitig von einer gestellfesten Stange 19 durch­ griffen sind und sich in axialer Richtung der Stange an in der Höhe einstellbaren Bunden 20 abstützen. Das Metallband 4 ist durch die Seitenwände des Behälters 1 ohne Umlenkung abgedichtet hindurchge­ führt.

Gemäß Ausführungsbeispiel Fig. 3 sind den Anoden 5 sowohl einlaufseitig als auch auslaufseitig Stell­ schrauben 10 mit je zwei gegenläufigen Außengewinde­ zonen 11 und 12 zugeordnet, die in Gewinde­ bohrungen 13 bzw. 14 der Anoden 5 verstellbar einge­ schraubt sind.

Alle Stellschrauben 10, die zueinander gleich ausge­ bildet sind, sind über einen Stellantrieb 15 gemein­ sam und synchron betätigbar, so daß bei dieser Vor­ richtung die Anoden 5 beim Drehen des Handrades 16 zueinander parallel verstellt werden.

Claims (5)

1. Vorrichtung zur elektrolytischen Oberflächen­ beschichtung eines metallischen Bandes, insbe­ sondere zur Verzinkung von Stahlbändern, bei der das Band über Kontaktwalzen an einen Gleichstromkreis angeschlossen und als Kathode mindestens eine Beschichtungszelle kontinuierlich durchläuft, die Beschichtungszelle einen längs dieser horizontal verlaufenden Banddurchlaufkanal auf­ weist, der zu beiden Seiten des Bandes durch Anoden begrenzt ist, wobei die Anoden in Richtung ihrer Längserstreckung zur Durchlaufrichtung des Bandes gleichgerichtet und über die gesamte Länge des Banddurchlaufkanales sich erstreckend angeordnet sowie einander näherbar ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Anoden (5) löslich sind, daß die beiderseits des Banddurch­ laufkanals (3) befindlichen Anoden (5) synchron zueinander einstellbar gekoppelt sind, wozu ein Rädertrieb, dessen gegenläufig angetriebene Räder mit an den Anoden (5) gehalterten Zahn­ stangen kämmen oder ein Schraubentrieb, welcher eine Stellschraube (10) mit zwei zueinander gegenläufig ausgebildeten Gewindezonen (11 und 12) umfaßt, die in je eine diesen angepaßte und jeweils an einer Anode (5) angeordnete Gewinde­ bohrung (13 bzw. 14) eingeschraubt sind, vorge­ sehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Anoden (5) auslaufseitig des Banddurchlaufkanales (3) jeweils um eine gestellfeste, horizontale Achse verschwenkbar angelenkt sind und daß einlaufseitig des Band­ durchlaufkanales (3) die gestellfest gehalterten, auf die Anoden (5) zu deren Längserstreckung quer gerichtet wirksamen Antriebe vorgesehen sind.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß den Antrieben Stellmotore zugeordnet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß als Gleichstromquelle ein Gleich­ richter mit Stromkonstanthaltung vorgesehen ist, und daß die Antriebe von der Spannung im Gleichstromkreis beeinflußt sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anoden (5) über flexible elektrische Zuleitungen (7) an den Gleichstromkreis angelegt sind.