DE3891150C1 - - Google Patents
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beseitigen
eines Galvanisiermetallniederschlags auf der Oberfläche
einer Leiterwalze in einer Horizontal-Galvanisiervorrichtung
für ein Metallbad.
Eine Horizontal-Galvanisiervorrichtung wird aufgrund
ihrer Vorzüge, wie geringerer Spannungsverlust und
Notwendigkeit für (nur) eine geringere Festigkeit einer
Leiterwalze sowie einer Trag- oder Stützwalze im Vergleich
zu einer Vertikal-Galvanisiervorrichtung, verbreitet
für Galvanisier- bzw. galvanische Verzinkungs
zwecke eingesetzt. Fig. 3 ist eine schematische lotrechte
Schnittansicht einer bisherigen Horizontal-
Galvanisiervorrichtung zum Galvanisieren bzw. galvanischen
Verzinken eines Metallbands. Gemäß Fig. 3 umfaßt
die bisherige Horizontal-Galvanisiervorrichtung
mehrere in Reihe angeordnete waagerechte oder Horizontal-
Galvanisierbehälter 2 zur Aufnahme einer Galvanisier
lösung 3 und mehrerer Paare von oberen und unteren,
parallel zu einem zu galvanisierenden (oder galvanisch
zu verzinkenden) Stahlband 1, welches die Galvanisier
behälter 2 in waagerechter Richtung durchläuft, angeordneten
Anodenplatten 4, zwischen denen das Stahlband
1 hindurchläuft. Zur Verhinderung eines Schwingens
oder Lockerwerdens des Stahlbandes 1 aufgrund
seiner langen Laufstrecke durch die Galvanisierbehälter
2 sind in letzteren mehrere Paare von Tragwalzen 8
vorgesehen, welche das Stahlband 1 zwischen sich ver
klemmen.
Nahe jedem Einlauf und Auslauf für das Stahlband 1 im
Galvanisierbehälter 2 sind außerhalb dessen eine
Leiterwalze 5 und eine Gegen- oder Stützwalze 6 vorgesehen,
von denen die erstere über der letzteren angeordnet
ist und zwischen denen das Stahlband 1 hindurchläuft.
Das Stahlband 1 wird durch die Leiterwalze
5 elektrisch negativ aufgeladen. Durch die Elektroden
reaktion in der Galvanisierlösung bildet sich auf der
Oberfläche des Stahlbands 1 eine galvanisierte oder
Verzinkungs-Schicht. Zur Verhinderung eines Ausfließens
der Galvanisierlösung 3 aus dem Galvanisierbehälter 2
längs des Stahlbands 1 und zur Aufrechterhaltung eines
konstanten Füllstands der Galvanisierlösung 3 im
Galvanisierbehälter 2 sind zwei übereinander angeordnete
Damm- oder Absperrwalzen 7, zwischen denen das Stahl
band 1 hindurchläuft, jeweils am Einlauf- und Auslaufende
des Galvanisierbehälters 2 vorgesehen.
Eine solche Horizontal-Galvanisiervorrichtung besitzt
allgemein große Abmessungen mit einer Folge von
10 - 15 Galvanisierbehältern 2 jeweils einer Länge von
6 m, einer Breite von 2,5 m und einer Tiefe von 1,0 m;
die Vorrichtung erfordert daher einen sehr hohen Kosten
aufwand für die Erwärmung der in großen Mengen in die
Galvanisierbehälter 2 eingespeisten Galvanisierlösung
3. Da zudem eine große Strecke (von z. B. 1 m) zwischen
der Leiterwalze 5 und der Anodenplatte 4 vorliegt,
zum Teil bedingt durch die Anordnung der dazwischen
eingefügten Absperrwalzen 7, führt der Widerstand des
Stahlbands 1 selbst zu einem erheblichen Spannungsverlust
oder -abfall.
Mit dem Ziel der Ausschaltung dieser Mängel geht daher
neuerdings der Trend dahin, die Verkleinerung der Ab
messungen der Horizontal-Galvanisiervorrichtung durch
Übergang von der löslichen Elektrode auf die unlösliche
Elektrode oder Verkleinerung der Strecke zwischen
der Leiterwalze 5 und den Anodenplatten 4 durch Weglassung
der Absperrwalzen 7 anzustreben.
Bei der Horizontal-Galvanisiervorrichtung ohne Absperrwalzen
7 ist anstelle der letzteren ein Paar aus
Leiterwalze 5 und Stützwalze 6, von denen die erstere
über der letzteren angeordnet ist und zwischen denen
das Stahlband 1 hindurchläuft, an jedem Einlauf- und
Auslaufende des Galvanisierbehälters 2 vorgesehen,
während ein anderes Paar aus Leiterwalze 5 und Stützwalze
6 auch (jeweils) zwischen den mehreren Anoden
plattenpaaren 4 im Galvanisierbehälter 2 angeordnet
ist. Da der untere Abschnitt der Leiterwalze 5 in
die Galvanisierlösung 3 eintaucht, schlägt sich beim
Galvanisiervorgang ein Galvanisiermetall auf der Oberfläche
oder Mantelfläche der Leiterwalze 5 nieder.
Dieser Galvanisiermetallniederschlag auf der Mantelfläche
der Leiterwalze 5 bewirkt einen unzureichenden
elektrischen Kontakt zwischen der Leiterwalze 5 und
dem Stahlband 1, wobei es der teilweise behinderte
elektrische Stromfluß unmöglich macht, eine gleichmäßige
Galvanisierung (oder Verzinkung) zu erzielen.
Außerdem löst sich der Galvanisiermetallniederschlag
von der Mantelfläche der Leiterwalze 5 ab, um auf das
Stahlband 1 herabzufallen, so daß Leiterwalze 5 und
Stahlband 1 das abgelöste Galvanisiermetall zwischen
sich zusammenquetschen. Dadurch entstehen Ober
flächenfehler oder -defekte auf dem Stahlband 1, so
daß dieses als Erzeugnis fehlerhaft wird. Solche
Fehler am Erzeugnis müssen unbedingt vermieden werden.
Es ist daher notwendig, den Niederschlag (oder
die Ablagerung) von Galvanisiermetall auf der Mantel
fläche der Leiterwalze 5 zu verhindern oder einen
etwaigen Galvanisiermetallniederschlag zu entfernen.
Als Möglichkeit zur Lösung der geschilderten Probleme
ist eine in Fig. 4 dargestellte Vorrichtung (vgl.
JP-OS
60-96 789, veröffentlicht am 30. 5. 1985) bekannt, bei
welcher eine Gegen-Elektrolysierelektrode 9 zum elektro
lytischen Entfernen eines Galvanisiermetallnieder
schlags von der Ober- und Mantelfläche einer Leiterwalze
5, deren unterer Abschnitt in eine Galvanisier
lösung 3 in einem Horizontal-Galvanisierbehälter 2
eintaucht, in der Galvanisierlösung 3 nahe der Leiterwalze
5 angeordnet ist. In Fig. 4 sind mit 10 eine
elektrische Stromquelle für Gegenelektrolyse
und mit 11 eine Isolierhülle zum elektrischen
Abschirmen der Oberfläche der Gegen-Elektrolysierelektrode
9, mit Ausnahme ihres der Leiterwalze
5 zugewandten Abschnitts, gegenüber mehreren Paaren
von Anodenplatten 4 und einem Stahlband 1 bezeichnet.
Mit dieser bisherigen Vorrichtung ist es möglich, auf
elektrolytischem Wege das auf der Mantelfläche der
rotierenden Leiterwalze 5 niedergeschlagene Galvani
siermetall zu entfernen.
Die beschriebene bisherige Vorrichtung ist jedoch mit
dem folgenden Problem behaftet: Obgleich es dabei nötig
ist, den Zeitpunkt von Anfang und Ende der elektrolytischen
Beseitigung des Galvanisiermetallniederschlags
auf der Mantelfläche der Leiterwalze 5 genau zu bestimmen,
erfolgte diese Bestimmung üblicherweise durch
visuelle Prüfung durch eine Bedienungsperson, wobei
der Galvanisiermetallniederschlag in Axialrichtung
der Leiterwalze 5 ungleichmäßig auftritt. Es ist daher
schwierig, den Zeitpunkt von Anfang und Ende der
elektrolytischen Beseitigung des niedergeschlagenen
Metalls genau zu bestimmen. Ein verfrühtes Einsetzen
oder eine verzögerte Beendigung der elektrolytischen
Beseitigung des Metallniederschlags würde deshalb zu
einer Elektrolyse an der keinen Galvanisiermetallnieder
schlag aufweisenden eigentlichen Mantelfläche der Leiter
walze 5 führen, wodurch nicht nur die Leiterwalze
5 selbst erodiert wird, sondern auch das aus der Leiterwalze
5 ausgelöste Metall als Verunreinigung in die
Galvanisierlösung 3 eingeschleppt wird. Diese Probleme
treten auch dann auf, wenn das Galvanisiermetall nicht
gleichmäßig über die Gesamtfläche der Leiterwalze 5
verteilt und ein Abschnitt der Mantelfläche der Leiter
walze 5 (davon) unbedeckt ist.
Bei einem verzögerten Einsetzen oder einer verfrühten
Beendigung der elektrolytischen Beseitigung des auf
der Mantelfläche der Leiterwalze 5 niedergeschlagenen
Metalls liegt dagegen zwischenzeitlich ein unzureichender
elektrischer Kontakt zwischen der Leiterwalze 5
und dem Stahlband 1 vor, wobei sich das auf der Mantelfläche
der Leiterwalze niedergeschlagene Galvanisiermetall
ablöst und auf das Stahlband 1 herabfällt, um
auf dessen Oberfläche Fehler bzw. Defekte hervorzu
rufen.
Im Hinblick auf diese Gegebenheiten besteht ein großer
Bedarf nach der Entwicklung einer Vorrichtung zum einwandfreien
Entfernen oder Beseitigen eines Galvanisier
metallniederschlags von der Ober- oder Mantelfläche
einer mit ihrem unteren Abschnitt in eine Galvanisier
lösung in einem Horizontal-Galvanisierbehälter ein
tauchenden Leiterwalze, ohne eine etwaige elektrolytische
Erosion an der Leiterwalze selbst hervorzurufen;
eine derartige Vorrichtung ist jedoch bisher
noch nicht vorgeschlagen worden.
Aufgabe der Erfindung ist damit die Schaffung einer
Vorrichtung zum einwandfreien Entfernen oder Beseitigen
eines Galvanisiermetallniederschlags von der Ober-
oder Mantelfläche einer mit ihrem Abschnitt in eine
Galvanisierlösung in einem Horizontal-Galvanisierbehälter
eintauchende Leiterwalze, ohne eine etwaige
elektrolytische Erosion an der Leiterwalze selbst
hervorzurufen.
Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Be
seitigen eines Galvanisiermetallniederschlags auf (bzw.
von) der Oberfläche einer Leiterwalze,
die gekennzeichnet ist durch
eine in einer Galvanisierlösung 3 in einem Horizontal- Galvanisierbehälter 2 nahe einer Leiterwalze 5, deren unterer Abschnitt in die Galvanisierlösung 3 eintaucht, vorgesehene Gegenelektrolysierelektrode 23 zum elektro lytischen Entfernen oder Beseitigen eines auf der Oberfläche der Leiterwalze 5 niedergeschlagenen Galvanisiermetalls, wobei die Oberfläche der Gegen elektrolysierelektrode 23, mit Ausnahme ihres der Leiterwalze 5 zugewandten Abschnitts, mittels einer Isolierhülle 24 elektrisch abgeschirmt ist,
eine neben der Leiterwalze 5 angeordnete, mit zumindest ihrem unteren Abschnitt in die Galvanisierlösung 3 eintauchende Referenzelektrode 21, deren Fläche, mit Ausnahme des der Leiterwalze 5 zugewandten Abschnitts, mittels einer Isolierhülle 22 elektrisch abgeschirmt ist,
einen Gegenelektrolysierelektroden-Verschiebemechanismus 30 zum hin- und hergehenden Verschieben oder Bewegen der Gegenelektrolysierelektrode 23 zusammen mit der Referenzelektrode 21 in Axialrichtung der Leiter walze 5
ein Potentiometer 25 zum kontinuierlichen Messen einer Größe der Potentialdifferenz zwischen der Referenz elektrode 21 und der Leiterwalze 5 sowie
einen Ausgangsumwandler 28 zum Steuern von Beginn und Ende der elektrolytischen Beseitigung des Galvanisier metallniederschlags auf bzw. von der Oberfläche der Leiterwalze 5 mittels der Gegenelektrolysierelektrode 23 auf der Grundlage der mittels des Potentiometers 25 gemessenen Größe der Potentialdifferenz.
eine in einer Galvanisierlösung 3 in einem Horizontal- Galvanisierbehälter 2 nahe einer Leiterwalze 5, deren unterer Abschnitt in die Galvanisierlösung 3 eintaucht, vorgesehene Gegenelektrolysierelektrode 23 zum elektro lytischen Entfernen oder Beseitigen eines auf der Oberfläche der Leiterwalze 5 niedergeschlagenen Galvanisiermetalls, wobei die Oberfläche der Gegen elektrolysierelektrode 23, mit Ausnahme ihres der Leiterwalze 5 zugewandten Abschnitts, mittels einer Isolierhülle 24 elektrisch abgeschirmt ist,
eine neben der Leiterwalze 5 angeordnete, mit zumindest ihrem unteren Abschnitt in die Galvanisierlösung 3 eintauchende Referenzelektrode 21, deren Fläche, mit Ausnahme des der Leiterwalze 5 zugewandten Abschnitts, mittels einer Isolierhülle 22 elektrisch abgeschirmt ist,
einen Gegenelektrolysierelektroden-Verschiebemechanismus 30 zum hin- und hergehenden Verschieben oder Bewegen der Gegenelektrolysierelektrode 23 zusammen mit der Referenzelektrode 21 in Axialrichtung der Leiter walze 5
ein Potentiometer 25 zum kontinuierlichen Messen einer Größe der Potentialdifferenz zwischen der Referenz elektrode 21 und der Leiterwalze 5 sowie
einen Ausgangsumwandler 28 zum Steuern von Beginn und Ende der elektrolytischen Beseitigung des Galvanisier metallniederschlags auf bzw. von der Oberfläche der Leiterwalze 5 mittels der Gegenelektrolysierelektrode 23 auf der Grundlage der mittels des Potentiometers 25 gemessenen Größe der Potentialdifferenz.
Fig. 1 ist eine schematische lotrechte Schnittan
sicht einer Ausführungsform einer erfindungs
gemäßen Vorrichtung zum Beseitigen eines
Galvanisiermetallniederschlags auf der Oberfläche
einer Leiterwalze,
Fig. 2 ist eine graphische Darstellung von Änderungen
in der Größe einer Potentialdifferenz
zwischen einer Bezugs- oder Referenzelektrode
und einer Leiterwalze im Betrieb der erfindungsgemäßen
Vorrichtung nach Fig. 1,
Fig. 3 ist eine schematische lotrechte Schnittansicht
einer bisherigen Horizontal-Galvanisiervorrichtung und
Fig. 4 ist eine schematische lotrechte Schnittdarstellung
einer bisherigen Vorrichtung zum
Beseitigen eines Galvanisiermetallniederschlags
auf der Oberfläche einer Leiter
walze.
Gemäß Fig. 1 umfaßt die erfindungsgemäße Vorrichtung
zum Beseitigen von Galvanisiermetallniederschlags auf
der Oberfläche einer Leiterwalze eine nahe einer Leiter
walze 5, deren unterer Abschnitt in eine Galvanisier
lösung 3 eintaucht, angeordnete, in der Galvanisier
lösung 3 in einem Horizontal-Galvanisierbehälter
2 vorgesehene Gegenelektrolysierelektrode 23 zum elek
trolytischen Entfernen bzw. Beseitigen eines auf der
Mantelfläche der Leiterwalze 5 niedergeschlagenen
Galvanisiermetalls, eine nahe der Leiterwalze 5 ange
ordnete Bezugs- oder Referenzelektrode 21, von welcher
zumindest der untere Abschnitt in die Galvanisierlösung
3 eintaucht, einen Gegenelektrolysierelektroden-Ver
schiebemechanismus 30, ein Potentiometer 25 zum kon
tinuierlichen oder fortlaufenden Messen einer Größe
der Potentialdifferenz zwischen der Referenzelektrode
21 und der Leiterwalze 5 sowie einen Ausgangswandler
28 zum Steuern von Anfang (Beginn) und Ende der erwähnten
elektrolytischen Beseitigung mittels der Gegen
elektrolysierelektrode 23.
Die Oberfläche der Gegenelektrolysierelektrode 23, mit
Ausnahme ihres der Leiterwalze 5 zugewandten Abschnitts,
ist mittels einer Isolierhülle 24 elektrisch gegenüber
den Anodenplatten 4 und dem Stahlband 1 abgeschirmt.
Die Oberfläche der Referenzelektrode 21, mit Ausnahme
ihres der Leiterwalze 5 zugewandten Abschnitts, ist
ebenfalls mittels einer Isolierhülle 22 elektrisch
gegenüber Anodenplatte(n) 4 und Stahlband 1 abgeschirmt.
Die Gegenelektrolysierelektrode 23 und die
Leiterwalze 5 sind über eine nicht dargestellt Leitung
elektrisch verbunden, und eine nicht dargestellte
elektrische Stromquelle für Gegenelektrolysierung bzw.
-elektrolyse ist an den Mittelteil
dieser Leitung angeschlossen.
Die Referenzelektrode 21 und ihre Isolierhülle 22 sind
an einem Tragelement 29 angebracht, und die Gegenelektro
lysierelektrode 23 sowie ihre Isolierhülle 24 sind
an der Unterseite der Isolierhülle 22 für die Referenz
elektrode 21 angebracht. Außerdem ist der Gegenelek
trolysierelektroden-Verschiebemechanismus 30, der eine
Schraubspindel und eine Leitstange für Hin- und Herbe
wegung des Tragelements 29 in
Axialrichtung der Leiterwalze 5 aufweist, am Tragelement
29 angebracht. Durch Drehen der Schraubspindel
um ihre Achse mittels eines nicht dargestellten An
triebsmechanismus wird die Gegenelektrolysierelek
trode 23 zusammen mit der Referenzelektrode 21 über
das Tragelement 29 längs der Leiterstange hin- und hergehend
in Axialrichtung der Leiterwalze 5 bewegt.
Eine Potentialdifferenz-Registriereinheit 26 zum
kontinuierlichen Registrieren einer Potentialdifferenz,
ein (elektronischer) Rechner 27 zum Detektieren eines
scharfen Wendepunkts einer Potentialdifferenz und der
Ausgangswandler 28 sind in dieser Reihenfolge über
Leitungen mit dem Potentiometer 25 zum kontinuierlichen
Messen einer Größe der Potentialdifferenz zwischen
der Referenzelektrode 21 und der Leiterwalze 5
verbunden.
Der Ausgangswandler 28 steuert Beginn und Ende der
durch die Gegenelektrolysierelektrode 23 erfolgenden
elektrolytischen Beseitigung des Galvanisiermetall
niederschlags auf der Mantelfläche der Leiterwalze 5
auf der Grundlage der Größe der Potentialdifferenz,
die durch das Potentiometer 25 gemessen und durch die
Potentialdifferenz-Registriereinheit 26 und den Rechner
27 übertragen wird.
Bei der beschriebenen Vorrichtung gemäß der Erfindung
wird ein auf der Mantelfläche der Leiterwalze 5 gebildeter
Galvanisiermetallniederschlag wie folgt beseitigt:
Eine Größe der Potentialdifferenz zwischen
Referenzelektrode 21 und Leiterwalze 5 wird mittels
des Potentiometers 25 kontinuierlich gemessen. Wenn
auf der Mantelfläche der Leiterwalze 5 kein Galvani
siermetallniederschlag vorhanden ist, stellt die genannte,
mittels des Potentiometers 25 gemessene Größe
der Potentialdifferenz das Potential der Leiterwalze
5 selbst dar. Wenn sich auf der Mantelfläche der Leiter
walze 5 Galvanisiermetall niederzuschlagen beginnt,
verschiebt sich die genannte Größe der Potentialdifferenz
in Richtung auf ein Ausfällungs- oder Fällpotential
des Galvanisiermetalls, d. h. in Richtung
auf eine Grundgröße. Beim weiteren Niederschlagen von
Galvanisiermetall verschiebt sich die genannte Größe
der Potentialdifferenz scharf (bzw. stark oder schlagartig)
mehr auf die Grundgröße
bis zum Erreichen des Fällpotentials des Galvanisiermetalls,
worauf keine weitere Änderung mehr stattfindet.
Dies wird durch Differenzierung der genannten Größe
der Potentialdifferenz mittels des Rechners 27
zum Erfassen eines scharfen Wendepunkts detektiert.
Der genannte Zeitpunkt entspricht dem Niederschlag
des Galvanisiermetalls über den gesamten Umfangsbereich
der Leiterwalze 5 an einer bestimmten Meßstelle.
Diese Änderung der Größe der Potentialdifferenz wird
in der Potentialdifferenz-Registriereinheit 26 kon
tinuierlich registriert. Es ist somit ohne weiteres
möglich, den Zeitpunkt zu bestimmen, zu dem das Galvanisier
metall sich über den gesamten Umfangsbereich
der Leiterwalze 5 an einer bestimmten Meßstelle Nie
dergeschlagen hat.
Wenn auf beschriebene Weise das Niederschlagen des
Galvanisiermetalls über den gesamten Umfangsbereich
der Leiterwalze 5 an einer bestimmten Meßstelle detektiert
oder erfaßt wird, wird ein Beseitigungsstartsignal
vom Ausgangswandler 28 zur Gegenelektrolysierelektrode 23
geliefert, wobei ein elektrischer Strom
für Gegenelektrolyse zwischen der Gegenelektrolysierelektrode
23 und der Leiterwalze 5 zum Fließen gebracht
wird. Der Galvanisiermetallniederschlag auf der Mantelfläche
der Leiterwalze 5 wird somit durch die Gegen
elektrolysierelektrode 23 elektrolytisch entfernt.
Wenn andererseits festgestellt wird, daß die genannte
Größe der Potentialdifferenz gleich dem Potential der
Leiterwalze 5 selbst wird, wird vom Ausgangswandler
28 ein Beseitigungssendesignal zur Gegenelektrolysier
elektrode 23 geliefert, woraufhin der elektrische
Stromfluß für Gegenelektrolyse zwischen der Gegen
elektrolysierelektrode 23 und der Leiterwalze 5 beendet
wird. Dadurch wird die elektrolytische Beseitigung
des Galvanisiermetallniederschlags auf der Mantelfläche
der Leiterwalze 5 mittels der Gegenelektrolysier
elektrode 23 beendet. Das das Ende der Niederschlags-
Beseitigung angebende Potential der Leiterwalze
5 kann auf einen Wert entsprechend der Größe des
Potentials zu dem Zeitpunkt gesetzt oder eingestellt
werden, zu dem der Galvanisiermetallniederschlag auf
der Mantelfläche der Leiterwalze 5 vollständig elek
trolysiert und die Mantelfläche der Leiterwalze 5
vollständig freigelegt (vom Niederschlag befreit) worden
ist. Vorzugsweise wird jedoch ein Wert oder eine
Größe eingestellt, der bzw. die etwas größer ist
als die Größe des Potentials der
Leiterwalze 5 selbst, und zwar im Hinblick auf die
Wirksamkeit der Elektrolyse und zur Verhinderung einer
Elektrolyse der Leiterwalze 5 selbst. Diese Größe des
Potentials sollte in Abhängigkeit vom Werkstoff der
Leiterwalze 5 und anderen Bedingungen zweckmäßig gewählt
werden.
Es ist möglich, den Galvanisiermetallniederschlag auf
der gesamten Mantelfläche der Leiterwalze 5 dadurch
elektrolytisch zu entfernen, daß die Gegenelektrolysier
elektrode 23 zusammen mit der Referenzelektrode 21
mittels des Gegenelektrolysierelektroden-Verschiebe
mechanismus 30 hin- und hergehend in Axialrichtung
der Leiterwalze 5 geführt wird.
Im folgenden ist die erfindungsgemäße Vorrichtung anhand
eines Beispiels näher erläutert.
In einer Horizontal-Galvanisiervorrichtung mit der
vorstehend Anhand von Fig. 1 beschriebenen erfindungs
gemäßen Vorrichtung zum Beseitigen eines Galvanisier
metallniederschlags auf bzw. von der Oberfläche einer
Leiterwalze wurde ein Stahlband einer Galvanisierbe
handlung (bzw. Verzinkung) unter den folgenden Bedingungen
unterworfen:
- 1) Chemische Zusammensetzung der Galvanisierlösung:
Zinksulfat|500 g/l Natriumsulfat 70 g/l Magnesiumsulfat 60 g/l - 2) (Elektro-)Galvanisierbedingungen:
pH-Wert der Galvanisierlösung|1,5 Temperatur der Galvanisierlösung 50°C Elektrische Stromdichte beim Galvanisieren 100 A/dm², 70 A/dm², 60 A/dm² Galvanisierzeit 48 h - 3) Laufgeschwindigkeit des Stahlbands 120 m/min
Während der beschriebenen Galvanisierbehandlung wird
die Gegenelektrolysierelektrode 23 zusammen mit der
Referenzelektrode 21 mittels des Gegenelektrolysier
elektroden-Verschiebemechanismus 30 hin- und hergehend
in Axialrichtung der Leiterwalze 5 geführt oder bewegt,
um auf elektrolytischem Wege das durch Galvanisieren
auf der Mantelfläche der Leiterwalze 5 niedergeschlagene
Zink zu beseitigen. Als Leiterwalze 5 diente eine
Walze aus einer Fe-Cr-Ni-Legierung, während als Bezugselektrode
21 eine Elektrode aus Silber und Silberchlorid
und als Gegenelektrolysierelektrode 23 eine
Elektrode aus nichtrostendem Stahl der Sorte SUS 316
nach JIS (Japanese Industrial Standard) benutzt wurden.
Ein elektrischer Strom für die Gegenelektrolyse betrug
35 A/m in Axialrichtung der Leiterwalze 5.
In dem Zustand, in welchem sich keine galvanische Verzinkung
auf der Mantelfläche der Leiterwalze 5 befand,
zeigte die mittels des Potentiometers 25 gemessene
Potentialdifferenz zwischen der Referenzelektrode 21
und der Leiterwalze 5 einen Wert bzw. eine Größe von
etwa -500 mV relativ zum Potential der Referenzelektrode
21. Diese Größe der Potentialdifferenz verschob
sich im Laufe der Galvanisierzeit allmählich mehr in
Richtung auf einen Grundwert.
Genauer gesagt: die genannte Größe der Potential
differenz verschob sich scharf mehr in Richtung auf
einen Grundwert lokal oder örtlich über den gesamten
Umfangsbereich der Leiterwalze 5 in deren Axialrichtung,
um das Fällpotential von Zink fünf Stunden nach
Beginn des Galvanisierens mit einer elektrischen Stromdichte
von 100 A/dm², zehn Stunden nach Beginn der
Galvanisierung bei einer elektrischen Stromdichte von
70 A/dm² und zwanzig Stunden nach Beginn der Galvanisierung
bei der elektrischen Stromdichte von 60 A/dm²
zu erreichen, wobei der Niederschlag von Zink über den
gesamten Umfangsbereich der Leiterwalze 5 örtlich beobachtet
wurde.
Bei diesem Beispiel wurde die elektrolytische Beseitigung
des auf der Mantelfläche der Leiterwalze 5 nie
dergeschlagenen Zinks daher mittels der Gegenelektrolysier
elektrode 23 zu dem Zeitpunkt eingeleitet, zu
dem die genannte Potentialdifferenz eine Größe von
-870 mV erreichte, und diese Beseitigung des Zinknieder
schlags wurde zu dem Zeitpunkt beendet, zu dem diese
Potentialdifferenz eine Größe von -550 mV annahm.
Als Ergebnis wurde der Zinkniederschlag auf der Mantelfläche
der Leiterwalze 5 einwandfrei und ohne jede
elektrolytische Erosion der Leiterwalze 5 beseitigt.
Das beseitigte Zink übte keinen ungünstigen Einfluß
auf die Oberfläche des Erzeugnisses aus. Fig. 2 zeigt
in graphischer Darstellung die Änderungen einer Größe
der Potentialdifferenz zwischen der Referenzelektrode
21 und der Leiterwalze 5 für den Fall der Durchführung
der Galvanisierung mit einer elektrischen Stromdichte
von 70 A/dm². In Fig. 2 sind Beginn und Ende der Elektrolyse
für die Beseitigung des Zinkniederschlags durch
Pfeile angegeben.
Das vorstehende Beispiel bezieht sich auf den Fall, in
welchem die Galvanisierung
bei einem Stahlband angewendet wird. Die
Erfindung ist jedoch nicht auf dieses Galvanisieren beschränkt,
sondern auch auf das Galvanisieren bzw.
Metallisieren eines beliebigen anderen Metalls anwend
bar.
Mit der vorstehend im einzelnen beschriebenen erfindungs
gemäßen Vorrichtung ist es möglich, einwandfrei bzw.
zweckmäßig einen Galvanisiermetallniederschlag auf der
Mantelfläche einer Leiterrolle, deren unterer Abschnitt
in eine Galvanisierlösung in einem Horizontal-Galvanisier
behälter eintaucht, zu beseitigen, ohne irgendeine
elektrolytische Erosion der Leiterwalze selbst hervor
zurufen; die Erfindung gewährleistet damit einen großen
industriellen Nutzeffekt.
Claims (1)
- Vorrichtung zum Beseitigen eines Galvanisiermetall niederschlags von der Oberfläche einer Leiterwalze, gekennzeichnet durch
eine in einer Galvanisierlösung (3) in einem Horizontal Galvanisierbehälter (2) nahe einer Leiterwalze (5), deren unterer Abschnitt in die Galvanisier lösung (3) eintaucht, vorgesehene Gegenelektrolysier elektrode (23) zum elektrolytischen Entfernen oder Beseitigen eines auf der Oberfläche der Leiterwalze (5) niedergeschlagenen Galvanisier metalls, wobei die Oberfläche der Gegenelektrolysier elektrode (23), mit Ausnahme ihres der Leiterwalze (5) zugewandten Abschnitts, mittels einer Isolier hülle (24) elektrisch abgeschirmt ist,
eine neben der Leiterwalze (5) angeordnete, mit zumindest ihrem unteren Abschnitt in die Galvanisier lösung (3) eintauchende Referenzelektrode (21), deren Fläche, mit Ausnahme des der Leiterwalze (5) zugewandten Abschnitts, mittels einer Isolierhülle (22) elektrisch abgeschirmt ist,
einen Gegenelektrolysierelektroden-Verschiebemechanismus (30) zum hin- und hergehenden Verschieben oder Bewegen der Gegenelektrolysierelektrode (23) zusammen mit der Referenzelektrode (21) in Axial richtung der Leiterwalze (5),
ein Potentiometer (25) zum kontinuierlichen Messen einer Größe der Potentialdifferenz zwischen der Referenzelektrode (21) und der Leiterwalze (5) so wie
einen Ausgangswandler (28) zum Steuern von Beginn und Ende der elektrolytischen Beseitigung des Galvanisiermetallniederschlags auf bzw. von der Oberfläche der Leiterwalze (5) mittels der Gegen elektrolysierelektrode (23) auf der Grundlage der mittels des Potentiometers (25) gemessenen Größe der Potentialdifferenz.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Publications (1)
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DE3891150C1 true DE3891150C1 (de) | 1991-03-28 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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US (1) | US4929323A (de) |
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BR (1) | BR8807364A (de) |
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