DE68909771T2

DE68909771T2 - Vorrichtung und verfahren zur heiss-tauchgalvanisierung.

Info

Publication number: DE68909771T2
Application number: DE89908545T
Authority: DE
Inventors: Torstein Evensen; Lars Lindblom
Original assignee: Individual
Current assignee: Autorevir Jaerpen Se AB
Priority date: 1988-07-15
Filing date: 1989-07-11
Publication date: 1994-01-27
Anticipated expiration: 2009-07-12
Also published as: WO1990000631A1; SE465432B; EP0382824A1; EP0382824B1; CA1325559C; SE8802654D0; DE68909771D1; SE8802654L; US5020779A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 8.
Beim Feuerverzinken eines Gegenstands, zum Beispiel aus Eisen, Stahl usw., wird der Gegenstand in ein Bad von geschinolzenem Zink eingetaucht, wobei Eisen und Zink miteinander Legierungen bilden. Die Legierungen bauen einen Überzug aus Eisen-Zink-Schichten auf dem Gegenstand auf, in dem die Schichten zur Oberfläche des Überzugs hin einen abnehmenden Eisengehalt aufweisen. In der Regel besteht der Überzug in unmittelbarer Nähe der Oberfläche aus weitgehend reinem Zink, das bei der Entnahme des Gegenstands aus dem Bad an dem bereits in der Schmelze gebildeten Eisen-Zink-Überzug anhaftet. Die Dicke und die Qualität des gebildeten Überzugs werden durch mehrere Faktoren bestimmt, wie z. B. durch den Erstarrungsprozeß, die Zusammensetzung des Eisens, den Zustand der Eisenoberfläche, die Zusammensetzung und die Temperatur des geschmolzenen Zinks, die Eintauchdauer usw.
Um beim Verzinken eine völlig angemessene Qualität zu erzielen, muß derjenige Teil der Oberfläche des Zinkbades, den der gerade zu verarbeitende Gegenstand beim Eintauchen bzw. Herausheben durchquert, während dieses Durchguerens frei von Verunreinigungen sein. In diesem Fachgebiet gebraucht man den Ausdruck "Arbeitsfläche" für den Teil der Oberfläche des Bades, den der Gegenstand durchquert. In der Regel ist die Zinkoberfläche des Bades mit Verunreinigungen bedeckt, die vor allein aus Oxiden und Flußmittelrückständen bestehen. Diese Verunreinigungen müssen vor dem Durchgang des Gegenstands von der Arbeitsfläche entfernt werden, da solche Verunreinigungen sich sonst mit dem Gegenstand verbinden und eine Qualitätsminderung des Überzugs verursachen, der in dem Verzinkungsprozeß auf dem Gegenstand gebildet wird.
Dem Fachmann ist die Anwendung verschiedener Formen von mechanischen Vorrichtungen bekannt, um die Verunreinigungen mechanisch von der Arbeitsfläche zu entfernen. In bestimmten Fällen schieben die mechanischen Vorrichtungen die auf der Zinkoberfläche schwimmenden Verunreinigungen zu den Rändern des Behälters (des Bades oder der "Wanne"), in dem sich die Zinkschmelze befindet, während in anderen mechanischen Anwendungen zusätzlich zu diesem Entfernen die Verunreinigungen aufgeschäumt und aus dem Zinkbad herausgehoben werden. Es ist jedoch schwierig sicherzustellen, daß die Arbeitsfläche vollständig freiliegt und frei von Verunreinigungen ist, und bei der bekannten Technologie kann der Zeitaufwand für die Reinigung der Arbeitsfläche untragbar hoch sein, was eine Verringerung der Kapazität der Verzinkungsanlage und/oder eine unerwünscht große Beschichtungsdicke zur Folge hat. In beiden Fällen entstehen bei der ausgeführten Feuerverzinkung zusätzliche Kosten. Wegen der stets vorhandenen Unsicherheit in bezug auf die Wirksamkeit des Entfernens der Verunreinigungen von der Arbeitsfläche erfordert die derzeit angewandte Technologie eine ständige Überwachung des Feuerverzinkungsprozesses, um die angestrebte Beschichtungsgüte auf den feuerverzinkten Gegenständen zu erreichen.
In diesem Fachgebiet werden Wünsche zuin Ausdruck gebracht, den Feuerverzinkungsprozeß so weit wie möglich zu automatisieren, aber wegen der innewohnenden Probleme, die mit dem Freilegen der Arbeitsfläche und ihrer Befreiung von Verunreinigungen als Vorbereitung auf den Durchgang des Gegenstands durch die Arbeitsfläche verbunden sind, lassen sich diese Wünsche schwer erfüllen. Die Automatisierung des Prozesses ist besonders wünschenswert im Hinblick auf die harten Umgebungsbedingungen des Feuerverzinkungsbades.
In der Zeitschrift "Patent Abstract of Japan", Bd. 11, Nr. 8 (C-396), Zusammenfassung der JP-PS 61-186 463, wird eine Vorrichtung offenbart, die Beschichtungsfehler bei der Herstellung eines plattierten oder galvanisierten Bandes verhindert. Durch die Öffnung eines Zuleitungsrohrs läßt man geschmolzenes Zink in ein Bad einfließen, um eine Strömung quer zur Bandrichtung zu erzeugen. Dadurch werden die Verunreinigungen von der Strömung zur gegenüberliegenden Seite des Bades mitgeführt, wo sie durch eine Rückgewinnungsvorrichtung abgeschöpft und geborgen werden.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung, welche die in den vorstehenden Abschnitten dargelegten Bedingungen und Wünsche erfüllen und im wesentlichen alle Anforderungen an die Überwachung des Feuerverzinkungsprozesses durch Bedienungskräfte überflüssig machen.
Die Erfindung ist durch die kennzeichnenden Teile der beigefügten unabhängigen Ansprüche definiert.
Erfindungsgemäß fließt eine dünne Schicht aus reinem geschmolzenem Zink über eine erste Kante in den mittleren Bereich des Behälters und bildet eine Strömung an der Oberfläche (Arbeitsfläche) des Zinkschmelzbades. Aus dem mittleren Bereich fließt das geschmolzene Zink weiter als dünne Schicht zu einer zweiten Kante und über diese hinweg. Die Verunreinigungen an der Arbeitsfläche werden fortlaufend abtransportiert.
Die Technik ist für die vollautomatisierte Feuerverzinkung von Gegenständen anwendbar. Außerdem eignet sich die Technik gut für das Feuerverzinken von Gegenständen mit großen Abmessungen.
Weitere zweckmäßige Ausführungsbeispiele der Erfindung werden in den abhängigen Ansprüchen offenbart.
Die Erfindung und ihre Ausführungsformen werden aus der nachstehenden kurzen Beschreibung der beigefügten Zeichnungen und der damit verbundenen Diskussion besser verständlich werden.
In den beigefügten Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Vorrichtung zum Feuerverzinken längs der Schnittlinie I-I in Fig. 2;
Fig. 2 einen horizontalen Schnitt durch die Vorrichtung längs der Schnittlinie II-II in Fig. 3a;
Fig. 3a einen Querschnitt durch die Vorrichtung längs der Schnittlinie III-III in Fig. 2;
Fig. 3b einen Schnitt längs der Linie III-III in Fig. 2 für einen mit Zink gefüllten Behälter;
Fig. 3c den oberen Bereich von Fig. 3b in vergrößertem Maßstab;
Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie III-III in Fig. 2, ergänzt durch ein Blockdiagramm einer automatisch arbeitenden Feuerverzinkungsvorrichtung; und
Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie III-III in Fig. 2 in einer alternativen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Das in Fig. 1 bis 3c dargestellte Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 weist einen im wesentlichen kastenförmigen Behälter 10 für ein Bad 2 aus geschmolzenem Zink auf. Der Behälter wird durch zwei im wesentlichen einander gegenüberliegende kurze Stirnwände 11a, 11b, zwei dazwischen angeordnete, im wesentlichen einander gegenüberliegende Längswände 12a, 12b und einen geschlossenen Boden 16 begrenzt. Im oberen Bereich des Behälters und entlang seiner Längswände sind zwei mechanische Vorrichtungen 26, 31 vorgesehen, die der Mittelebene des Behälters und einander zugewandt sind, wobei die erste Vorrichtung mindestens eine Rinne 26, die zweite mindestens einen Kanal 31 bildet. Die kurzen Wände, die Längswände, der Boden, die Rinne und der Kanal sind in der äußeren Umgrenzung 28 des Behälters enthalten, in dem sich das Zinkschmelzbad befindet. In diesem Fall bildet die Rinne eine erste obere Begrenzungskante 27, und der Kanal 31 bildet eine zweite obere Begrenzungskante 29 für die Umgrenzung 28 des Behälters. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel liegt die erste obere Begrenzungskante 27 höher als die zweite obere Begrenzungskante 29 (vgl. Fig. 3a), und außerdem sind die BegreNzungskanten weitgehend horizontal ausgerichtet. In bestimmten Anwendungsfällen kann die zweite obere Begrenzungskante durch eine oder mehrere Überlauföffnungen und/oder Aussparungen ersetzt und/oder ergänzt werden, die in der Regel ebenfalls niedriger liegen als die niedrigste Höhe der obenerwähnten, im wesentlichen horizontalen ersten oberen Begrenzungskante 27.
In Verbindung mit der einen kurzen Wand 11a ist ein erster Seitenbehälter 17a, in Verbindung mit der zweiten kurzen Wand 11b ist ein zweiter Seitenbehälter 17b vorgesehen. Jeder der beiden Behälter weist einen abgedichteten Boden 18a, 18b auf, der jeweils niedriger liegt als der Boden 32 des Kanals 31. In Verbindung mit jedem der Seitenbehälter 17a bzw. 17b sind Pumpen 25 mit Auslaßvorrichtungen 24 vorgesehen, z. B. mit einem Auslaßrohr, das in die Rinne 26 einmündet.
Fig. 3b und 3c zeigen insbesondere, wie der Behälter 10 mit dem Zinkschmelzbad 2 gefüllt wird und wie die Oberfläche 5 des Bades in einem mittleren Oberflächenbereich eine Arbeitsfläche bildet. Auf der Schmelzenoberfläche 5 sind in Fig. 3c außerdem Verunreinigungen 6, beispielsweise Flußmittelrückstände gekennzeichnet. Fig. 3b zeigt ein Ausführungsbeispiel, in dem ein im Schmelzbad 2 befindlicher Gegenstand 3 (vgl. auch Fig. 2) an einem Haken 7 aufgehängt ist, der über einen Draht S mit einer Trommel D verbunden ist, die mit Hilfe eines Antriebsmittels (in Fig. 3b und 3c nicht dargestellt) um eine Welle 90 gedreht wird, um den Gegenstand in das Bad einzutauchen und aus diesem herauszuheben. Im allgemeinen sind der Haken 7 und die mit dem Haken zusammenwirkende Vorrichtung weggelassen worden, um die anderen Zeichnungen zu vereinfachen. Für den Fachmann wird es offensichtlich sein, daß in praktischen Ausführungsbeispielen die Vorrichtungen zum Eintauchen des Gegenstands in das Bad und zum Herausheben des Gegenstands aus dem Bad so konstruiert sind, daß sie an Faktoren wie etwa die Gestalt und das Gewicht des Gegenstands angepaßt sind.
Ferner wird dem Fachmann einleuchten, daß in Verbindung mit dem Behälter Heizeinrichtungen und Steuereinrichtungen vorgesehen sind, um die Temperatur des Bades auf den gewünschten Wert einzustellen. Derartige Einrichtungen werden unter Beachtung der besonderen Bedingungen, die in der jeweiligen Ausführungsform der verwendeten Behälter herrschen, sowie der gegenwärtig in der Verzinkungsanlage anwendbaren Feuerverzinkungsprozesse ausgewählt.
Der Klarheit halber ist der Gegenstand 3 auch in Fig. 2 angedeutet, obwohl er in dieser Abbildung völlig von dem Zinkbad umgeben und in Wirklichkeit nicht sichtbar ist. Der Gegenstand ist in diesem Fall durch gestrichelte Linien angedeutet. In Fig. 2 zeigen die Pfeile A-D, wie geschmolzenes Zink zum Behälter 10 hin und von diesem weg fließt (vgl. auch Fig. 3c).
Bei der praktischen Umsetzung der vorliegenden Erfindung wird der Behälter 10 mit dem Zinkschmelzbad 2 gefüllt. Ein bestimmtes Volumen des geschmolzenen Zinks ist auch im ersten und zweiten Seitenbehälter 17a bzw. 17b zu finden. Die Temperatur des geschmolzenen Zinks wird auf einen Wert eingestellt, der dem jeweils anzuwendenden Feuerverzinkungsver fahren angepaßt ist. Mit Hilfe der Pumpen 25 wird Zink aus den Seitenbehältern 17a, 17b in die Rinne 26 gefördert, und in diesem Fall fließt das Zink in Richtung der Pfeile A zu den mittleren Abschnitten der Rinne 26 hin. In einem solchen Fall wird die Rinne bis zu einer solchen Höhe mit geschmolzenem Zink gefüllt, daß das Zink über die erste obere Begrenzungskante 27 des Behälters (vgl. die Pfeile B) in den Behälter 10 fließt. Da die zweite obere Begrenzungskante 29 des Behälters etwas niedriger liegt als die erste Begrenzungskante 27, entsteht eine Oberflächenströmung 20 des Zinks von der ersten Begrenzungskante zur zweiten Begrenzungskante (vgl. die Pfeile C) und über diese hinweg. Dabei werden Verunreinigungen 6 auf der Oberfläche des Schmelzbades 2 von der Zinkoberflächenströmung mitgeführt und gelangen über die zweite obere Begrenzungskante in den Kanal 31 und von dort weiter in die Seitenbehälter 17a, 17b. Das vom Kanal zugeführte Zink ergänzt die in den Seitenbehältern vorhandene Zinkmenge, weshalb die Seitenbehälter ein im wesentlichen zeitlich konstantes Volumen von geschmolzenem Zink enthalten, auf dessen Oberfläche die zugeführten Verunreinigungen schwimmen. Die Pumpen 25 sind so angeordnet, daß ihre Ansaugöffnungen in einer Höhe in den Seitenbehältern liegen, wo im wesentlichen reines Zink in die Pumpen angesaugt wird, während die Verunreinigungen 6 auf der jeweiligen Zinkoberfläche in den Seitenbehältern zurückbleiben und gleichzeitig die im Bodenbereich 18a, 18b der Seitenbehälter gebildeten Ablagerungen durch das Ansaugen des geschmolzenen Zinks in die Pumpen nicht gestört werden. Die Pumpen fördern das Zink zu der Rinne 26, die dadurch mit dem zusätzlichen Zinkvorrat gespeist wird, der erforderlich ist, damit die weiter oben beschriebenen Strömungsbewegungen fortdauern können.
Als Vorbereitung zum Eintauchen des Gegenstands 3 in das Schinelzbad und zum Herausheben des Gegenstands aus dem Bad wird die Zinkzufuhr zur Rinne 26 unterbrochen, wodurch der Zinkfluß von der ersten oberen Begrenzungskante 27 zur zweiten oberen Begrenzungskante 29 aufhört. Da vorher weitgehend reines Zink über die erste obere Begrenzungskante und von dort weiter zur zweiten oberen Begrenzungskante geflossen ist, werden im wesentlichen alle Verunreinigungen 6 von der Zinkoberfläche 5 in den Kanal 31 befördert, und infolgedessen werden beim Durchgang des Gegenstands durch die Arbeitsfläche dort keine Verunreinigungen vorhanden sein, die dabei an dem Gegenstand anhaften können. Nach diesem Durchgang wird die Zufuhr von geschmolzenem Zink zur Rinne 26 wiederaufgenommen, wodurch der oben beschriebene Zinkkreislauf weitergeht.
Um den Feuerverzinkungsprozeß zu automatisieren, werden in bestimmten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung die Einrichtungen zur Handhabung der Gegenstände bei ihrem Eintauchen in das Bad und Herausheben aus dem Bad sowie die Einrichtungen, die für die Strömung (den Kreislauf) des Zinks sorgen, mit Hilfe von steuereinrichtungen so reguliert, daß der Fluß des geschmolzenen Zinks zur Rinne 26 zu einem vorher einstellbaren Zeitpunkt unterbrochen wird, bevor der Gegenstand 3 die Arbeitsfläche 4 passiert. Das Zeitintervall zwischen der Unterbrechung der Zinkschmelzenzufuhr zum Bad 2 über die erste Begrenzungskante 27 und dem Durchgang des Gegenstands durch die Arbeitsfläche 4 wird unter Berücksichtigung von Faktoren wie z. B. der Behältergröße, der Kapazität der Pumpen, der Temperatur des Schmelzbades, der Entstehungsdauer von Zinkoxid auf der Schinelzenoberfläche usw. eingestellt.
Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei die Vorrichtung für eine Automatisierung des Feuerverzinkungsprozesses nach den im vorigen Abschnitt angedeuteten Prinzipien geeignet ist. Der in Fig. 4 dargestellte Schnitt entspricht im wesentlichen dem Schnitt in Fig. 3a-3c. Außer den Einrichtungen, die in diesen Abbildungen dargestellt sind, zeigt Fig. 4 eine oder mehrere Pumpen 25a, die neben dem Behälter angeordnet und mit einem oder mehreren Ansaugrohren 43 ausgestattet sind, die in einer Höhe in den Behälter 10 einmünden, welche bei der Ausführung des Feuerverzinkungsprozesses unterhalb der Oberfläche 5 des Zinkbades liegt. Zusätzlich ist die Pumpe 25a mit mindestens einem Auslaufrohr 33 ausgestattet, dessen Ausflußöffnung in der Abbildung in einem Bereich oberhalb der Rinne 26 dargestellt ist.
In Verbindung mit dem Kanal 31 ist ein Meßwandler 34 vorgesehen, der den Füllstand des im Kanal vorhandenen geschmolzenen Zinks ermittelt oder ersatzweise das Fehlen von geschmolzenem Zink im Kanal feststellt. Aus dem Kanal fließt das geschmolzene Zink abwärts in einen Behälter (nicht dargestellt), der den Seitenbehältern 17a, 17b entspricht, von wo das Zink in das Schmelzbad zurückgeführt wird, beispielsweise mit Hilfe separater Pumpen (nicht dargestellt) oder mit Hilfe der in der Zeichnung dargestellte(n) Pumpe(n) 25a. Die Trommel 9 zum Abwickeln oder Aufwickeln des Drahtes 8 in Verbindung mit dem Eintauchen bzw. Herausheben des Gegenstands 3 in das bzw. aus dem Bad 2 ist in Fig. 4 mit einem Zahnstangenritzel 38 dargestellt, das über eine Verbindungdseinrichtung 37, beispielsweise einen Zahnriemen, von dem Antriebsrad 36 eines Notors 35 angetrieben wird. Der Motor 35 ist über eine Signalübertragungsleitung 39 mit einer Registrier- und Steuereinrichtung 42 verbunden. Diese ist außerdem über die Signalübertragungsleitungen 40 bzw. 41 mit dem Meßwandler 34 bzw. der (den) Pumpe(n) 25a verbunden.
Bei der praktischen Umsetzung einer Vorrichtung nach dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Behälter 10 mit dem Zinkschmelzbad 2 gefüllt. Die Pumpe(n) 25a saugt (saugen) geschmolzenes Zink aus einem Bereich im Schmelzbad 2 an, der deutlich unterhalb der Oberfläche 5 des Bades liegt, und fördern das Zink zur Rinne 26. Entsprechend der obigen Beschreibung entsteht dadurch eine Strömung aus geschmolzenem Zink von der Rinne 26 zu dem Kanal 31. Da das aus dem Inneren des Bades abgesaugte Zink weitgehend rein ist, werden möglicherweise vorhandene Verunreinigungen auf der Oberfläche des Zinkbades von der Zinkströmung an der Oberfläche des Zinkbades in den Kanal 31 mitgeführt. In gewissen Ausführungsbeispielen läßt man das geschmolzene Zink durch eine Reinigungskammer laufen, die z. B. den weiter oben beschriebenen Seitenbehältern 17a, 17b entspricht, bevor es der Rinne 26 zugeführt wird.
Als Vorbereitung für das Absenken eines Gegenstands in das Zinkbad stoppt die Registrier- und Steuereinrichtung 42 die Pumpe(n) 25a über die Signalübertragungsleitung 41 und wartet auf eine Meldung vom Meßwandler 34, daß die Oberfläche des geschmolzenen Zinks im Kanal 31 unter ein bestimmtes Niveau gefallen ist, um sicherzustellen, daß die Strömung des geschmolzenen Zinks zum Kanal 31 aufgehört hat. Bei Empfang dieses Signals startet die Registrier- und Steuereinrichtung 42 über die Signalübertragungsleitung 39 den Motor 35 zum Abwickeln des Drahtes von der Trommel 9, wobei der Gegenstand 3 in das Zinkbad eingetaucht wird. Die Arbeitsfläche 4 des Zinkbades ist in diesem Augenblick völlig frei von Verunreinigungen und Zinkoxiden. Wenn der Gegenstand bis zu einer vorgegebenen Tiefe in das Zinkbad eingetaucht ist, stoppt die Registrier- und Steuereinrichtung den Motor und startet über die Signalübertragungsleitung 41 die Pumpe(n) 25a, um die Strömung des geschmolzenen Zinks zur Rinne 26 und damit die Strömung von dort zum Kanal 31 wiederaufzunehmen.
Nach einer gewissen Zeitspanne, die einstellbar ist und dem tatsächlichen Feuerverzinkungsprozeß angepaßt wird, stoppt die Registrier- und Steuereinrichtung 42 wiederum über die Signalübertragungsleitung 41 den Betrieb der Pumpe(n) 25a, erwartet die Meldung vom Meßwandler 34 an die Registrier- und Steuereinrichtung, daß der Zinkfüllstand im Kanal 31 unter eine bestimmte vorgegebene Höhe gefallen ist, und sendet danach über die Signalübertragungsleitung 39 ein Signal an den Motor 35, um den Gegenstand 3 aus dem Bad herauszuheben. Wie oben beim Eintauchen des Gegenstands beschrieben, ist auch beim Herausheben des Gegenstands aus dem Bad die Arbeitsfläche völlig frei von Verunreinigungen und Zinkoxid. Nach dem Herausheben des Gegenstands aus dem Bad wird er von der Aufhängung 7 abgenommen, zum Beispiel durch einen Roboter (nicht dargestellt), der auch einen neuen Gegenstand in die Aufhängung einlegt, worauf der oben beschriebene Arbeitstakt wiederholt wird.
In einem alternativen Ausführungsbeispiel wird die Registrier- und Steuereinrichtung so eingestellt, daß sie, nachdem die Zufuhr von geschmolzenem Zink zur Rinne 26 durch Aussenden eines Stoppsignals an die Pumpe(n) 25a beendet wurde, nach Ablauf einer Zeitspanne, die unter Berücksichtigung des Fassungsvermögens und der Größe des Bades festgelegt wird, das Signal für den Start der Bewegung des Motors 35 und damit zum Eintauchen bzw. Herausheben des Gegenstands aussendet.
In bestimmten Ausführungsbeispielen erfolgt eine ständige Zufuhr von geschmolzenem und reinem Zink in den Bereich der Arbeitsfläche, indem durch mechanische Vorrichtungen, zum Beispiel Pumpen, Impeller usw., eine Strömungsbewegung des Zinks hervorgerufen wird, die zur Folge hat, daß das Zink aus dem mittleren Bereich des Bades in Form von aufwärts gerichteten Zinkströmungen von unten zur Arbeitsfläche hin verdrängt wird, von wo das reine Zink in Form von Oberflächenströmungen weiter zu den Begrenzungswänden des Behälters (Tiegels) fließt. Dadurch wird das Zinkbad in einem mittleren Oberflächenbereich, welcher der Arbeitsfläche entspricht, von Verunreinigungen befreit. In der Regel fließt das Zink mit den begleitenden Verunreinigungen aus dem Bereich in unmittelbarer Nähe der Begrenzungswände des Behälters durch Überläufe in Sammelgefäße ab, wo möglicherweise im Zink vorhandene Verunreinigungen abgetrennt werden, wonach das Zink dem Bad wieder zugeführt wird.
Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, das für die kontinuierliche Zufuhr von geschmolzenem und reinem Zink in den Bereich der Arbeitsfläche 4 eingerichtet ist. Der in der Abbildung dargestellte Schnitt entspricht im wesentlichen den Schnitten in Fig. 3a-3c und Fig. 4. Die Vorrichtung weist mehrere Pumpen 25b auf, die entlang jeder der beiden Längswände 12a, 12b des Behälters 10 angeordnet sind. Das aus den Pumpen ausströmende Zink wird von diesen schräg nach innen und oben gelenkt, so daß die entstehenden Zinkströmungen 21 im Bereich der senkrechten Mittelebene zwischen den Pumpen und zwischen der ersten oberen Begrenzungskante 27 und der zweiten oberen Begrenzungskante 29 aufeinandertreffen. Infolgedessen ändern die Zinkströmungen ihre Richtung unterhalb des Bereichs der Arbeitsfläche 4 und setzen sich in Oberflächenströmungen 20 entlang der Zinkoberfläche 5 fort. Dadurch entsteht eine Zinkschicht, die über die beiden von den Begrenzungskanten 27, 29 gebildeten Überläufe in die Rinne 26 bzw. in den Kanal 31 fließt. Aus der Rinne bzw. dem Kanal fließt das geschmolzene Zink abwärts in einen Behälter (nicht dargestellt), der den Seitenbehältern 17a, 17b entspricht, von wo das Zink dem Bad wieder zugeführt wird. Die Oberflächenströmung 20 aus geschmolzenem Zink, die von der Arbeitsfläche nach den Überläufen zur Rinne bzw. zum Kanal hin fließt, führt die auf der Zinkoberfläche vorhandenen Verunreinigungen 6 mit, während die Zinkströmung, die von unten her der Zinkoberfläche zugeführt wird, aus reinem Zink aus dem Inneren des Bades besteht. Dadurch wird sichergestellt, daß die Zinkoberfläche im Bereich der Arbeitsfläche 4 frei von Verunreinigungen ist. Für den Fachmann ist offensichtlich, daß das in Fig. 5 dargestellte Ausführungsbeispiel nach einem Betriebsprogramm, das dem oben beschriebenen entspricht, auch für einen intermittierenden Betrieb der Pumpen 25b eingesetzt werden kann.

Claims

1. Verfahren zum Entfernen von Oberflächenverunreinigungen (6) auf der Arbeitsfläche (4) eines Zinkschmelzbades (2) in einem Behälter (10) mit ersten und zweiten Seitenwänden (12a; 12b) und Stirnwänden (11a; 11b), so daß beim Durchgang eines Gegenstands (3) durch die Arbeitsfläche des Bades zur Feuerverzinkung des Gegenstands dieser nicht mit Verunreinigungen in Berührung kommt, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit reinem geschmolzenem Zink gefüllte Rinne (26), die längs der ersten Seitenwand (12a) des Behälters (10) angeordnet ist, mit reinem geschmolzenem Zink gespeist wird, das als dünne Schicht aus geschmolzenem Zink von der Rinne (26) über eine erste Kante (27) in einen mittleren Bereich des Behälters (10) gelangt, der zwischen der ersten Kante (27) und einer zweiten Kante (29) an der zweiten Seitenwand (12b) des Behälters liegt, wobei der mittlere Bereich geschmolzenes Zink enthält, dessen Oberfläche die Arbeitsfläche (4) bildet, daß geschmolzenes Zink als dünne Schicht aus dem mittleren Bereich über die zweite Kante (29) abfließt, und daß durch den Flug des geschmolzenen Zinks über die Kanten (27, 29) die Oberflächenströmung (20) von im wesentlichen reinem geschmolzenem Zink aufrechterhalten wird, um Oberflächenverunreinigungen (6) an der Arbeitsfläche zur zweiten Kante (29) und über diese hinweg abzuführen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömung (20) beim Durchgang des Gegenstands (3) durch die Arbeitsfläche (4) zum Stillstand gebracht wird.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das über die zweite Kante (29) abfliegende geschmolzene Zink in einen Kanal (31) fließt, der längs der zweiten Seitenwand (12b) des Behälters verläuft.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das geschmolzene Zink im Kanal (31) in einen Seitenbehälter (17a, 17b) abfließt, in dem das geschmolzene Zink von der Zinkschmelze im mittleren Bereich und von der Rinne (26) getrennt ist.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man das geschmolzene Zink in dem Kanal (31) in einander entgegengesetzten Längsrichtungen in die entsprechenden Seitenbehälter (17a, b) abfließen läßt, die in der Nähe der Stirnwände (11a, 11b) des Behälters liegen.

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das geschmolzene Zink aus einer größeren Tiefe der Zinkschmelze im Seitenbehälter (17a, b), wo das Schmelzbad weitgehend rein ist, in die Rinne (26) gepumpt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß man das in die Rinne (26) gepumpte geschmolzene Zink in Längsrichtung aufeinander zu und dann zur Arbeitsfläche (4) fließen läßt.

8. Vorrichtung (1) zum Feuerverzinken eines Gegenstands (3), mit einem Behälter (10) zum Aufnehmen eines Zinkschmelzbades (2), das eine Arbeitsfläche (4) aufweist, die der zu verzinkende Gegenstand beim Eintauchen und beim Herausnehmen in das bzw. aus dem Zinkbad durchquert, wobei der Behälter durch Seitenwände in Längsrichtung (12a, b) und Stirnwände in Querrichtung (11a, b) begrenzt wird, und wobei die Vorrichtung Mittel (25, 26, 27, 29) zum Erzeugen einer Strömung (20) von weitgehend reinem geschmolzenem Zink an der Arbeitsfläche im Zinkbad aufweist, um Oberflächenverunreinigungen von der Arbeitsfläche zu entfernen, so daß der Gegenstand bei seinem Durchgang durch die Arbeitsfläche nicht mit Verunreinigungen in Berührung kommt, dadurch gekennzeichnet, daß entlang einer der Längsseitenwände (12a) des Behälters (10) eine Rinne (26) angeordnet ist, daß eine erste, im wesentlichen horizontale Kante (27) zwischen der Rinne und dem Behälter (10) angeordnet ist, daß eine zweite, im wesentlichen horizontale Kante (29) an der zweiten Längsseitenwand (12b) angeordnet ist, und daß jede der Kanten in einer Höhe verläuft, die es ermöglicht, daß das in der Rinne (26) enthaltene geschmolzene Zink über ihre Kante (27) als dünne Schicht auf der Arbeitsfläche (4) zur zweiten Kante (29) und über diese hinweg fließt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Kante (29) in einer niedrigeren Höhe angeordnet ist als die erste Kante (27).

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 - 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanten (27, 29) im wesentlichen einander gegenüber und auf je einer Seite der Arbeitsfläche (4) des Bades (2) angeordnet sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (10) wenigstens in seinem oberen Teil von rechteckigem Querschnitt ist und daß die erste (27) und die zweite Kante (29) an den Längsseitenwänden des Behälters angeordnet sind.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 - 11, dadurch gekennzeichnet, daß in Verbindung mit der zweiten Kante (29) ein oder mehrere Überläufe, Überlaufaussparungen und/oder Überlaufvorrichtungen für den Durchfluß von Zink aus dem Bad in den Kanal (31) vorgesehen sind.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 - 12, dadurch gekennzeichnet, daß entlang der zweiten Längsseitenwand (12b) ein Kanal (31) zum Aufnehmen des über die zweite Kante (29) fließenden geschmolzenen Zinks angeordnet ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Kante (29) zwischen dem Kanal (31) und dem Behälter (10) angeordnet ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß ein seitenbehälter (17a, 17b) mit dem Kanal (31) in Verbindung steht und daß eine Pumpeneinrichtung (25) vorgesehen ist, um geschmolzenes Zink aus dem Seitenbehälter in die Rinne (26) zu pumpen.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung einen ersten Seitenbehälter (17a) und einen zweiten Seitenbehälter (17b) aufweist, die jeweils in der Nähe einer entsprechenden Stirnwand (11a, 11b) des Behälters angeordnet sind, und daß die Pumpeneinrichtungen (25) vorgesehen sind, um geschmolzenes Zink zu den gegenüberliegenden Enden der Rinne zu fördern, so daß die geförderte Zinkschmelze in der Rinne auf längsgerichteten Strömungswegen aufeinander zu fließt.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 - 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung (7, 8, 9, 35, 37), mit Antriebseinrichtung (35) vorgesehen ist, um den Gegenstand (3) in eine Position zu bringen und aus dieser Position zu entfernen, wo der Gegenstand in das Bad (2) eingetaucht ist, daß mindestens eine Fördereinrichtung (25a, 25b) für die Zufuhr von geschmolzenem Zink zum Bad vorgesehen ist, daß eine Registrier- und Steuereinrichtung (42) über eine Signalübertragungseinrichtung (41) mit der Fördereinrichtung (25a, 25b) gekoppelt ist, daß die Registrier- und Steuereinrichtung (42) über eine Signalübertragungseinrichtung (39) mit der Antriebseinrichtung (35) verbunden ist, daß die Registrier- und Steuereinrichtung über die Signalübertragungseinrichtung (41) zu einem Zeitpunkt, der vor dem Durchgang des Gegenstands durch die Arbeitsfläche (4) liegt, an der Fördereinrichtung (25a, 25b) die Zufuhr von geschmolzenem Zink zum Bad (2) unterbricht, und daß die Registrier- und Steuereinrichtung (42) über die Signalübertragungseinrichtung (39) die Antriebseinrichtung (35) startet, um den Gegenstand (3) in die Position im Schmelzbad zu bringen bzw. aus dieser Position zu einem Zeitpunkt zu entfernen, der so gewählt ist, daß der Gegenstand die Arbeitsfläche zu einem Zeitpunkt durchquert, der frühestens dem Zeitpunkt entspricht, wenn der Flug des geschmolzenen Zinks aus dem Bad (2) aufhört.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß ein Meßwandler (34) zum Feststellen von geschmolzenem Zink, das aus dem Bad (2) bewegt, mit Hilfe einer Signalübertragungseinrichtung (40) mit der Registrier- und Steuereinrichtung (42) verbunden ist und daß die Registrier- und Steuereinrichtung ein Signal aussendet, um die Antriebseinrichtung (35) zu starten, wenn eine Meldung vom Meßwandler (34) empfangen worden ist, daß der Flug des geschmolzenen Zinks aus dem Bad unter einen vorgegebenen Wert abgefallen ist oder gänzlich aufgehört hat.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßwandler (34) so angeordnet ist, daß er den Füllstand des geschmalzenen Zinks im Kanal (31) mißt.