EP0167868A1 - Anlage zur elektrolytischen Oberflächenbeschichtung eines Metallbandes, insbesondere zur Verzinkung von Stahlband - Google Patents

Anlage zur elektrolytischen Oberflächenbeschichtung eines Metallbandes, insbesondere zur Verzinkung von Stahlband Download PDF

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EP0167868A1
EP0167868A1 EP85107291A EP85107291A EP0167868A1 EP 0167868 A1 EP0167868 A1 EP 0167868A1 EP 85107291 A EP85107291 A EP 85107291A EP 85107291 A EP85107291 A EP 85107291A EP 0167868 A1 EP0167868 A1 EP 0167868A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
coating
coating apparatus
anode
strip
roller
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP85107291A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Paul Birkelbach
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Krupp Stahl AG
Original Assignee
Krupp Stahl AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Krupp Stahl AG filed Critical Krupp Stahl AG
Publication of EP0167868A1 publication Critical patent/EP0167868A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D7/00—Electroplating characterised by the article coated
    • C25D7/06—Wires; Strips; Foils
    • C25D7/0614—Strips or foils

Definitions

  • Plant for the electrolytic surface coating of a metal strip in particular for the galvanizing of steel strip
  • the invention relates to a plant for electrolytic.
  • DE-OS 29 17 630 discloses an arrangement for the electrolytic galvanizing of rolled strip, the coating apparatuses of which are provided with non-soluble anodes and have slot nozzle tubes on the outlet side, via which the electrolyte liquid is fed to the passage gap between the anodes on both sides of a continuous strip flows through it in counterflow to the belt pass.
  • the generic coating arrangement is suitable for both one-sided and double-sided coating. In the case of one-sided coating, panels are moved to the side of the belt in order to move the spaces above and below the belt to separate others.
  • the distance between the plate-shaped anodes must be kept comparatively large. It is generally about 25 mm on the top and bottom. Since with this clamping length and a typical strip tension of approx. 10 to 15 N / mm 2 strip cross-section, a strip sag of several millimeters cannot be prevented and this is additionally negatively influenced by the electrolyte flow, the anode-cathode distance can hardly be reduced.
  • rollers arranged in front of and behind a coating apparatus in stands.
  • the upper of the two rollers is in each case a contact roller, that is to say designed as a cathodic current transfer roller rend the lower roller works as a counter pressure roller with pneumatic pressure.
  • the contact rollers consist of a stainless steel alloy, which on the one hand ensures the required specific current load and on the other hand has sufficient corrosion resistance against the highly acidic electrolyte.
  • This roller arrangement has the disadvantage that metal sulfate and metal oxide crystals detaching from the upper anode, if they cannot be rinsed away completely or in time from the strip surface, lead to impressions on the strip surface through the hard surface of the contact roller. To avoid such current roller imprints, which lead to the qualitative devaluation of coated strips with high surface demands, complex measures must therefore be taken.
  • the object of the invention is therefore to further develop the generic system for electrolytic surface coating in such a way that higher specific current densities are permissible and the energy requirement is reduced.
  • a sub-task of the invention is to largely eliminate surface defects caused by contact roller impressions.
  • the sub-task is solved by a system according to claim 2, which is characterized in that the first coating apparatus of a pair of coating apparatuses rising in the direction of travel of a strip, the second coating apparatus falling, and that the deflecting roller leading a continuous strip from below is arranged between the coating apparatuses is designed as a contact role.
  • angles of inclination of the coating apparatus with respect to the horizontal, the angles ⁇ and ⁇ are identical to one another, and preferably set to 5 to 6, given the same geometric dimensions of the coating apparatus.
  • the strip guide caused by the arrangement according to the invention with repeated, albeit relatively small deflection, enables a very exact guide of the strip in the plane intended for it and, via this exact guide, a reduction in the anode distance in the coating apparatus, which is caused by a shortening of the length of the coating apparatus and so that shortening of the anodes can be reduced even further.
  • S o are surface damages claim 3 also avoided in accordance that the upstream and downstream of the two coating apparatuses disposed tape guide rollers are coated with electrolyte-resistant plastic and one of these tape guide rollers is driven at least.
  • the angle of inclination of the coating apparatus is continuously adjustable.
  • Claim 5 specifies means for adjusting or continuously adjusting the inclination of the coating apparatus with a configuration according to claim 6.
  • the invention allows, at the anode lengths of 600 to 700 per mm coating apparatus an A nodenabstand to the cathode of ca, 10 to 12 adjust mm.
  • This small distance enables current densities of more than 200 or up to 160 A / dm 2 at electrical voltages of approx. 10 to 12 V at comparable belt speeds (150 or .60 m / min).
  • Current densities of approx. 100 A / dm 2 worked, while the average electrical voltage values are approx. 15 to 18 V depending on the electrical conductivity of the electrolyte and the anode-cathode distance.
  • the considerable reduction in voltage achieved by the invention inevitably leads to a considerable reduction in the energy requirement.
  • the first coating apparatus 1 is arranged to rise with an angle ⁇ of 5 to 6
  • the second coating apparatus 2 is arranged to decrease with an angle ⁇ of 5 to 6.
  • the two coating apparatuses 1 and 2 are identical to one another, the angle ⁇ corresponds to the angle ⁇ .
  • a deflection roller 4, which is designed as a contact roller, is arranged between the coating apparatuses 1, 2.
  • Each coating apparatus 1, 2 includes a lower anode 5 and an upper anode 6, which enclose between them the urchlaufspalt D. 7
  • a corresponding symbol 8+ indicates the connection of the anodes, and a symbol 8- the connection of the contact roller, to a DC circuit.
  • the coating apparatus 1, 2 contains inlet channels 9 and 10 pointing at an acute angle to the inlet side and ending in the passage gap 7 between the anodes 5, 6 and fed by electrolytes under hydraulic pressure, the lower inlet channel 9 being a band 3 from below, the upper inlet channel 10 a band flows from above.
  • Belt guide rollers coated with electrolyte-resistant plastic are provided on the inlet and outlet sides, each consisting of a lower belt guide roller 12 and an upper belt guide roller 13.
  • the lower tape guide roller 12 is pressed by a pneumatic pressure device 14.
  • a continuous belt 3 is tensioned roof-shaped by the inlet-side belt guide roller 13, the deflecting roller 4 and the outlet-side belt guide roller 13, with this multiple buckling from the horizontal also not quite flat belts are guided relatively well.
  • each anode contains slightly protruding insulating plastic strips 15, which prevent the risk of direct contact between the anode 5 or 6 and the cathode, namely the strip 3.
  • a common collecting trough 16 is provided as a device for collecting the electrolyte liquid emerging from the coating apparatuses 1, 2, the outlet spout 17 of which is connected to the electrolyte supply circuit.
  • the first coating apparatus 1 is rigidly connected to a first support frame 19, the second: coating apparatus 2 to a second support frame 20.
  • the first support frame 19 is horizontally displaceably and movably supported at its outer end in the plane determined by the axes of the inlet-side tape guide rollers 12, 13, specifically via a bearing arrangement 22.
  • a corresponding bearing arrangement 23 is assigned to the second support frame 20.
  • the support frames 19, 20 are connected to one another in an articulated manner via a horizontal hinge pin 21 and are held in the hinge pin by the liftable and lowerable piston of a stationary lifting device 18. Details of this design are explained in more detail in the description of FIG. 7.
  • an arrow 24 indicates the direction of travel of the belt 3.
  • the first coating apparatus 1 is arranged to fall, the second coating apparatus 2 to rise.
  • a pressing device 25 serves to press the counter pressure roller 11.
  • the deflection roller 4 serving as the cathode here attacks the belt 3 from above. With this arrangement, care must be taken to ensure that the coated upper surface of the belt is kept clean, which is not indicated by posed spray devices can be achieved.
  • adjustable anodes 5, 6 are provided in the sections and cutouts from coating apparatus 1 shown in FIGS. 3 and 4.
  • an anode 5 is attached to a lower anode cover 30 and an anode 6 to an upper anode cover 31.
  • the A node covers 30, 31 are movable on the housing frame 29 of the coating apparatus 1 ; attached.
  • Each anode cup 30, 31 is movably mounted and an adjusting device in either one of the two A-b was detected positions between two different distance positions to the traveling plane or in a continuous band.
  • the housing frame has an essentially E-shaped cross section on both sides of the anodes, in which the two anode covers 30, 31 are immersed.
  • Interchangeable stops 38, 39 are provided on the lower crosspiece 35 and on the upper crosspiece 37 as well as on the inner crosspiece 36, against which the anode covers optionally rest and which thus determine the two spacing positions of the anode covers 30, 31.
  • pairs of pressure pads each consisting of a lower pressure pad 40 and an upper pressure pad 41, are provided as actuating devices.
  • the lower pressure pad 40 is relieved and the upper pressure pad 41 is pneumatically loaded, so that there is a spacing position of the anode 5 from the strip 3 that is very large.
  • the lower pressure pad is also relieved and the upper pressure pad 41 be loads, so that here the spacing position is at the smallest distance from the anode 6 to the strip 3.
  • the .ber side of the band 3 is coated and for this reason, as is generally known, a screen 42 is moved up to the edge of the band 3.
  • a pair of pneumatic cylinders 33, 34 is provided as the adjusting device, the lower cylinder 33 'being supported on the housing frame 29 via a bar 32 and a connecting support 43, while the upper cylinder 34 supports the via the Support frame 19 and a further connection carrier 26 experiences.
  • the anodes 5, 6 can be moved apart when the connection point between two strip sections, which is generally somewhat wavy due to a weld seam or other connecting means, passes through the coating apparatus. Also, when passing strongly wavy band areas with anodes 5, 6 moved apart, contacts between band 3 and anodes 5, 6 can be avoided.
  • FIGS. 5 and 6 plants are shown schematically, each containing four coating apparatus 1, 2, la, 2a.
  • the ascending coating apparatus is provided with the reference number 1 or la.
  • the arrangement according to FIG. 5 is preferred.
  • a drip pan 16 and 16a is assigned to two coating apparatuses 1, 2 and 1a, 2a, respectively. This creates a kind of twin cells arranged one behind the other.
  • the system shown in FIG. 7 in turn contains two coating apparatus 1, 2, essentially corresponding to the embodiment according to FIG. 1 and FIG. 4.
  • the respective upper tape guide roller 13 is driven.
  • FIG. 7 shows in particular a carrier 28 which connects the lifting device 18 to the hinge pin 21 and on which the deflection roller 4 is mounted.
  • This connection of the lifting device to the support frames 19 and 20 ensures that the deflection roller 4 serving as the contact roller has the correct position in every lifting position, i.e. even when the inclination of the coating apparatus to the horizontal changes.
  • the inclination of the coating apparatus 1, 2 can be changed continuously. You can set this inclination to set up the system to 0 and then, after the tape has been threaded in and has passed the exit-side tape guide rollers 12, 13, for example to 5 •.
  • the coating apparatuses 1, 2 also each contain end-side degassing chambers with a vacuum connection in order to suck off any gases that may form.

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Abstract

Bei einer Anlage zum einseitigen oder beidseitigen Beschichten von Stahlband, insbesondere einer Verzinkungsanlage, haben aufeinanderfolgende Beschichtungsapparate (1, 2) eine Neigung zur Horizontalen und zueinander. Zwischen zwei Beschichtungsapparaten ist jeweils eine Umlenkrolle (4) angeordnet, die als Kontaktrolle ausgebildet ist. Die Neigung der Beschichtungsapparate zur Horizontalen beträgt 1 bis 10°, vorzugsweise 5 bis 6°. Eine entsprechende Vorrichtung stellt sicher, daß die zwischenden Beschichtungsapparaten (1, 2) liegende Umlenkrolle (4) stets die richtige Position hat. Die Anodenplatten (5, 6) sind zur Erhöhung der Stromdichte auf einen geringen Spalt (7) einstellbar. Zu diesem Zweck sind die die Anodenplatten tragenden Anodendekkel beweglich im Gehäuserahmen der Beschichtungsapparate (1,2 ) gelagert und mit Anstellvorrichtungen versehen.

Description

  • Krupp Stahl Aktiengesellschaft, 4630 Bochum
  • Anlage zur elektrolytischentoberflächenbeschichtung eines Metallbandes, insbesondere zur Verzinkung von Stahlband
  • Die Erfindung betrifft eine Anlage zur elektrolytischen. Oberflächenbeschichtung eines Metallbandes, insbesondere zur Verzinkung von Stahlband, gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1.
  • Bezüglich der bekannten Beschichtungsanlagen, die entweder als Vertikal-Anlagen mit im wesentlichen vertikal verlaufendem Durchlaufspalt der Beschichtungsapparate oder als Horizontal-Anlagen mit horizontalem Verlauf des Durchlaufspaltes der einzelnen Beschichtungsapparate ausgebildet sind, geht die Erfindung von der horizontalen Bauweise aus. Hierzu ist durch die DE-OS 29 17 630 eine Anordnung zur elektrolytischen Verzinkung von Walzband bekannt, deren Beschichtungsapparate mit nichtlöslichen Anoden versehen.sind und auslaufseitig Schlitzdüsenrohre aufweisen, über die die Elektrolyt- flüssigkeit beidseits eines durchlaufenden Bandes dem Durchlaufspalt zwischen den Anoden zugeführt wird und diesen im Gegenstrom zum Banddurchlauf durchströmt. Die gattungsgemäße Beschichtungsanordnung eignet sich sowohl für eine einseitige als auch für eine doppelseitige Beschichtung. Bei der einseitigen Beschichtung werden seitlich Blenden bis an die Bandkanten gefahren, um die Räume über und unter dem Band voneinander zu trennen.
  • Wegen der relativ großen horizontalen Einspannlänge eines Bandes zwischen den jeweils vor und hinter einem Beschichtungsapparat angeordneten Kontakt- und Gegendruckrollen, deren Abstand in der Praxis ca. 2,5 m beträgt, muß der Abstand zwischen den plattenförmigen Anoden vergleichsweise groß gehalten werden. Er beträgt im allgemeinen auf der Ober- und Unterseite jeweils ca. 25 mm. Da bei dieser Einspannlänge und einem üblichen Bandzug von ca. 10 bis 15 N/mm2 Bandquerschnitt ein Banddurchhang von mehreren Millimetern nicht verhindert werden kann und dieser durch die Elektrolytströmung zusätzlich noch negativ beeinflußt wird, läßt sich der Anoden-Kathoden-Abstand kaum verringern.
  • Dies bedeutet hohe elektrische Spannungen und geringere spezifische Stromdichten beim Beschichten. Hohe elektrische Spannung führt zu relativ hohen Energiekosten; während niedrige Stromdichten eine zu geringe Stromausbeute bedeuten und zu Schwierigkeiten bei der Herstellung von legierten Metallbeschichtungen führen.
  • Es ist weiterhin zu beachten, daß der relativ lange Strömungsweg innerhalb des Beschichtungsapparates beim bevorzugten Einsatz von nichtlöslichen Anoden zu einer Verarmung der Metallionenkonzentration des Elektrolyten führt und damit den Wirkungsgrad der Anordnung ungünstig beeinflussen kann.
  • Bei der in der gattungsgemäßen Schrift beschriebenen Einrichtung befinden sich jeweils vor und hinter einem Beschichtungsapparat in Ständern angeordnete Rollenpaare. Die obere der beiden Rollen ist jeweils Kontaktrolle, also als kathodische Stromübertragungsrolle ausgelegt, während die untere Rolle als Gegendruckrolle mit pneumatischer Anpressung arbeitet. Die Kontaktrollen bestehen aus einer Edelstahllegierung, welche zum einen die erforderliche spezifische Strombelastung gewährleistet und zum anderen gegen den hochsauren Elektrolyten ausreichende Korrosionsbeständigkeit aufweist.
  • Diese Rollenanordnung hat den Nachteil, daß von der oberen Anode sich lösende Metallsulfat- und Metalloxydkristalle, wenn sie von der Bandoberfläche nicht vollständig oder nicht rechtzeitig weggespült werden können, durch die harte Oberfläche der Kontaktrolle zu Abdrücken auf der Bandoberfläche führen. Zur Vermeidung derartiger Stromrollenabdrücke, die zur qualitativen Abwertung von beschichteten Bändern mit hohen Oberflächenansprüchen führen, müssen daher aufwendige Maßnahmen getroffen werden.
  • Insgesamt hat aber die gattungsgemäße Beschichtungsanlage gemäß der durch die DE-OS 29 17 630 bekannten Anordnung einen vergleichsweise hohen technischen Stand und sich in der Praxis bewährt. Zusätzliche Anforderungen an die Qualität einer einseitigen oder doppelseitigen Beschichtung bei der gleichzeitig stets bestehenden Forderung, Betriebskosten zu senken, erfordern jedoch zusätzliche Anpassungsmaßnahmen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher, die gattungsgemäße Anlage zur elektrolytischen Oberflächenbeschichtung derart weiterzuentwickeln, daß höhere spezifische Stromdichten zulässig sind und der Energiebedarf gesenkt wird. Eine Unteraufgabe der Erfindung ist es, Oberflächenmängel durch Kontaktrollenabdrücke weitgehend auszuschalten.
  • Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, die gattungsgemäße Anlage zur elektrolytischen Oberflächenbeschichtung eines Metallbandes derart zu gestalten, daß von zwei aufeinanderfolgenden Beschichtungsapparaten ein Beschichtungsapparat einen mit einem Winkel α von 1 bis 10 ansteigenden, der andere Beschichtungsapparat einen mit einem Winkele von 1 bis 10 abfallenden Durchlaufspalt aufweist und zwischen diesen Beschichtungsapparaten eine, ein durchlaufendes Band führende Umlenkrolle angeordnet ist.
  • Die Unteraufgabe wird durch eine Anlage nach Anspruch 2 gelöst, die sich dadurch auszeichnet, daß der in Durchlaufrichtung eines Bandes erste Beschichtungsapparat eines Paares von Beschichtungsapparaten ansteigend, der zweite Beschichtungsapparat abfallend, angeordnet ist und daß die ein durchlaufendes Band von unten führende Umlenkrolle zwischen den Beschichtungsapparaten als Kontaktrolle ausgebildet ist.
  • Die Neigungswinkel der Beschichtungsapparate gegenüber der Horizontalen, die Winkel α und β sind bei gleichen geometrischen Abmessungen der Beschichtungsapparate untereinander gleich und vorzugsweise auf 5 bis 6 eingestellt.
  • Die durch die erfindungsgemäße Anordnung bewirkte Bandführung mit mehrmaliger, wenn auch relativ geringer Umlenkung, ermöglicht eine sehr exakte Führung des Bandes in der ihm jeweils zugedachten Ebene und über diese exakte Führung eine Verringerung des Anodenabstandes im Beschichtungsapparat, der durch eine Verkürzung der Länge der Beschichtungsapparate und damit auch eine Verkürzung der Anoden noch weiter reduziert werden kann.
  • Ausgehend von der'gattungsgemäßen Anordnung kann auch festgestellt werden, daß ein bekannter Beschichtungsapparat in zwei kürzere Beschichtungsappärate aufgeteilt und zwischen diesen eine Kontaktrolle angeordnet wird. Es ergibt sich eine Zwillingsanordnung, wobei eine Gesamtanlage aus zwei oder mehr dieser Zwillingsanordnungen zusammengesetzt werden kann.
  • Auf Ausgestaltungen der Erfindung gemäß den weiteren Unteransprüchen wird verwiesen.
  • So werden Oberflächenbeschädigungen gemäß Anspruch 3 auch dadurch vermieden, daß die vor und hinter den beiden Beschichtungsapparaten angeordneten Bandführungsrollen mit elektrolytbeständigem Kunststoff beschichtet sind und mindestens eine dieser Bandführungsrollen angetrieben ist.
  • Bei einer bevorzugten Ausführung der Anlage gemäß Anspruch 4 sind die Neigungswinkel der Beschichtungsapparate stufenlos einstellbar.
  • .Mittel zur Einstellung bzw. stufenlosen Einstellung der Neigung der Beschichtungsapparate gibt Patentanspruch 5 mit einer Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 6 an.
  • Ein sehr enger Anodenabstand erfordert natürlich extrem plane Bänder, wie sie im allgemeinen nur über besondere Streck-Richtaggregate erzeugt werden können. Um nun auch Bänder, die diesen Anforderungen nicht voll gerecht werden, beschichten zu können, und um beim Durchlauf der Verbindungsstelle zwischen zwei unterschiedlichen Coils zugeordneten Bandabschnitten keine Kurzschlüsse zu erhalten, wird vorgeschlagen, gemäß Patentanspruch 8 zu verfahren und den Anodenabstand veränderlich zu gestalten. Eine weitere Ausgestaltung hierzu enthält Patentanspruch 9.
  • Sind bei den heute eingesetzten Beschichtungsapparaten Anodenabstände zur Kathode (Band) von ca. 25 mm üblich, so ermöglicht es dagegen die Erfindung, bei Anodenlängen von 600 bis 700 mm je Beschichtungsapparat einen Anodenabstand zur Kathode von ca, 10 bis 12 mm einzustellen. Dieser geringe Abstand ermöglicht bei vergleichbaren Bandgeschwindigkeiten (150 bzw..60 m/min) Stromdichten von über 200 bzw. bis zu 160 A/dm2 bei elektrischen Spannungen von ca. 10 bis 12 V. Nach dem Stand der Technik wird lediglich mit spezifischen Stromdichten von ca. 100 A/dm2 gearbeitet, während die mittleren elektrischen Spannungswerte hierbei in Abhängigkeit vom elektrischen Leitwert des Elektrolyten und des Anoden-Kathoden-Abstandes bei ca. 15 bis 18 V liegen. Die durch die Erfindung erreichte erhebliche Verringerung der Spannung führt zwangsläufig zu einer erheblichen Verringerung des Energiebedarfes.
  • Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Abbildungen anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben.
  • Es zeigt
    • Fig. 1 eine Anlage mit zwei Beschichtungsapparaten, bei der der erste Beschichtungsapparat ansteigend, der zweite abfallend, angeordnet ist,
    • Fig. 2 eine Anlage mit zwei Beschichtungsapparaten, bei der der erste Beschichtungsapparat abfallend, der zweite Beschichtungsapparat ansteigend, angeordnet ist,
    • Fig. 3 einen Ausschnitt aus einem Beschichtungsapparat mit über pneumatische Kissen anstellbaren Anoden,
    • Fig. 4 einen Ausschnitt aus, einem Beschichtungsapparat mit über Zylinder anstellbaren Anoden,
    • Fig. 5 eine Anlage mit zwei Paaren von Beschichtungsapparaten,
    • Fig. 6 eine weitere Anlage mit zwei Paaren von Beschichtungsapparaten,
    • Fig. 7 eine Anlage mit zwei Beschichtungsapparaten, deren Neigung zur Horizontalen stufenlos einstellbar ist.
  • In Fig. 1 ist eine Anlage zur elektrolytischen Oberflächenbeschichtung eines Metallbandes mit zwei Beschichtungsapparaten 1, 2 und einem durchlaufenden Band 3 dargestellt. Der erste Beschichtungsapparat 1 ist mit einem Winkel α von 5 bis 6 ansteigend, der zweite Beschichtungsapparat 2 mit einem Winkel β von 5 bis 6 • abfallend, angeordnet. Die beiden Beschichtungsapparate l und 2 sind untereinander identisch, der Winkel α-entspricht dem Winkel β. Zwischen den Beschichtungsapparaten 1, 2 ist eine Umlenkrolle 4 angeordnet, die als Kontaktrolle ausgebildet ist.
  • Jeder Beschichtungsapparat 1, 2 enthält eine untere Anode 5 und eine obere Anode 6, die zwischen sich den Durchlaufspalt 7 einschließen. Durch ein entsprechendes Symbol 8+ ist der Anschluß der Anoden, durch ein Symbol 8- der Anschluß der Kontaktrolle, an einen Gleichstromkreis angedeutet.
  • Auslaufseitig enthält der Beschichtungsapparat 1, 2 spitzwinklig zur Einlaufseite weisende, in den Durchlaufspalt 7 zwischen den Anoden 5, 6 mündende, von unter hydraulischem Druck stehende Elektrolyten gespeiste Einlaufkanäle 9 und 10, wobei der untere Einlaufkanal 9 ein Band 3 von unten, der obere Einlaufkanal 10 ein Band von oben, anströmt.
  • Der als Kontaktrolle dienenden Umlenkrolle 4, die das Band 3 von unten angreift, liegt eine pneumatisch beaufschlagte Gegendruckrolle 11 gegenüber.
  • Einlaufseitig und auslaufseitig sind mit elektrolytbeständigem Kunststoff beschichtete Bandführungsrollen vorgesehen, die jeweils aus einer unteren Bandführungsrolle 12 und einer oberen Bandführungsrolle 13 bestehen. Die untere Bandführungsrolle 12 wird über eine pneumatische Druckvorrichtung 14 angepreßt.
  • Ein durchlaufendes Band 3 ist durch die einlaufseitige Bandführungsrolle 13, die Umlenkrolle 4 und die auslaufseitige Bandführungsrolle 13, dachförmig gespannt, wobei durch diese mehrfache Ausknickung aus der Horizontalen auch nicht ganz plane Bänder relativ gut geführt werden. Vorsorglich enthält aber jede Anode geringfügig überstehende isolierende Kunststoffleisten 15, die die Gefahr von direkten Kontakten zwischen der Anode 5 bzw. 6 und der Kathode, nämlich dem Band 3, vorbeugen.
  • Unter den beiden Beschichtungsapparaten 1, 2 ist als Einrichtung zum Sammeln der aus den Beschichtungsapparaten 1, 2 austretenden Elektrolyt-Flüssigkeit eine gemeinsame Auffangwanne 16 vorgesehen, deren Auslaßstutzen 17 an den Elektrolyt-Versorgungskreislauf angeschlossen ist.
  • Der erste Beschichtungsapparat 1 ist starr mit einem ersten Tragrahmen 19, der zweite:Beschichtungsapparat 2 mit einem zweiten Tragrahmen 20, verbunden. Der erste Tragrahmen 19 ist an seinem äußeren Ende in der durch die Achsen der einlaufseitigen Bandführungsrollen 12, 13 bestimmten Ebene horizontal verschiebbar und beweglich gelagert und zwar über eine Lageranordnung 22. Dem zweiten Tragrahmen 20 ist eine entsprechende Lageranordnung 23 zugeordnet.
  • Die Tragrahmen 19, 20 sind gelenkig miteinander über einen horizontalen Gelenkbolzen 21 verbunden und im Gelenkbolzen vom heb- und senkbaren Kolben einer stationären Hubvorrichtung 18 gehalten. Einzelheiten dieser konstruktiven Ausgestaltung werden bei der Beschreibung der Figur 7 noch näher erläutert.
  • Im übrigen gibt jeweils ein Pfeil 24 die Durchlaufrichtung des Bandes 3 an.
  • Bei der Anlage gemäß Fig. 2 ist der erste Beschichtungsapparat 1 abfallend, der zweite Beschichtungsapparat 2 ansteigend, angeordnet. Eine Andrückvorrichtung 25 dient dem Anpressen der Gegendruckrolle 11. Die als Kathode dienende Umlenkrolle 4 greift hier das Band 3 von oben an. Bei dieser Anordnung ist auf eine besondere Reinhaltung der beschichteten oberen Bandoberfläche zu achten, was durch nicht dargestellte Sprühvorrichtungen erreicht werden kann.
  • Bei den in den Figuren 3 und 4 dargestellten Schnitten und Ausschnitten aus Beschichtungsapparaten 1 sind anstellbare Anoden 5, 6 vorgesehen. In beiden Fällen ist eine Anode 5 an einem unteren Anodendeckel 30 und eine Anode 6 an einem oberen Anodendeckel 31 befestigt. Die Anodendeckel 30, 31 sind am Gehäuserahmen 29 des Beschichtungsapparates 1 beweglich;befestigt. Jeder Anodendeckel 30, 31 ist zwischen zwei unterschiedlichen Abstandspositionen zur Durchlaufebene bzw. zu einem durchlaufenden Band 3 beweglich gelagert und über eine Stellvorrichtung wahlweise in einer der beiden Ab-standspositionen feststellbar.
  • Der Gehäuserahmen weist beidseits der Anoden einen im wesentlichen E-förmigen Querschnitt auf, in den die beiden Anodendeckel 30, 31 eingetaucht sind. Am unteren Quersteg 35 und am oberen Quersteg 37 sowie am inneren Quersteg 36 sind auswechselbare Anschläge 38, 39 vorgesehen, an denen die Anodendeckel wahlweise anliegen und die so die beiden Abstandspositionen der Anodendeckel 30, 31 bestimmen.
  • In Fig. 3 sind jeweils Druckkissenpaare, bestehend aus einem unteren Druckkissen 40 und einem oberen Druckkissen 41, als Stellvorrichtung vorgesehen.
  • Beim unteren Anodendeckel 30 ist das untere Druckkissen 40 entlastet und das obere Druckkissen 41 pneumatisch belastet, so daß sich hier eine Abstandsposition der Anode 5 zum Band 3 ergibt, die sehr groß ist.
  • Beim oberen Anodendeckel 31 ist ebenfalls das untere Druckkissen entlastet und das obere Druckkissen 41 belastet, so daß hier die Abstandsposition mit geringstem Abstand der Anode 6 zum Band 3 vorliegt. Bei dieser in Fig. 3 dargestellten Anordnung wird nur die .rbere Seite des Bandes 3 beschichtet und aus diesem Grunde, wie allgemein bekannt, eine Blende 42 an die Kante des Bandes 3 herangefahren.
  • Bei der Ausführung gemäß Fig. 4 ist als Stellvorrichtung ein.Paar von pneumatischen Zylindern 33, 34 vorgesehen, wobei sich der untere Zylinder 33'über einen Balken 32 und einen Verbindungsträger 43 am Gehäuserahmen 29 abstützt, während der obere Zylinder 34 die Abstützung über den Tragrahmen 19 und einen weiteren Verbindungsträger 26 erfährt.
  • Beim praktischen Betrieb einer erfindungsgemäßen Anlage kann man die Anoden 5, 6 auseinanderfahren, wenn die Verbindungsstelle zwischen zwei Bandabschnitten, die durch eine Schweißnaht oder sonstige Verbindungsmittel in der Regel etwas wellig ist, die Beschichtungsapparate durchläuft. Auch können beim Passieren von stark welligen Bandbereichen mit auseinandergefahrenen Anoden 5, 6 Kontakte zwischen Band 3 und Anoden 5, 6 vermieden werden.
  • In den Figuren 5 und 6 sind schematisch Anlagen dargestellt, die jeweils vier Beschichtungsapparate 1, 2, la, 2a enthalten. Dabei ist jeweils der ansteigend angeordnete Beschichtungsapparat mit dem Bezugszeichen 1 bzw. la versehen. Die Anordnung gemäß Fig. 5 wird bevorzugt.
  • Jeweils zwei Beschichtungsapparaten 1, 2 bzw. la, 2a ist eine Auffangwanne 16 bzw. 16a zugeordnet. So entsteht eine Art hintereinander angeordneter Zwillingszellen.
  • Die in Fig. 7 dargestellte Anlage enthält wiederum zwei Beschichtungsapparate 1, 2, im wesentlichen der Ausführung gemäß Fig. 1 und Fig. 4 entsprechend.
    Die jeweils obere Bandführungsrolle 13 ist angetrieben.
  • Fig. 7 zeigt im besonderen einen Träger 28, der die Hubvorrichtung 18 mit dem Gelenkbolzen 21 verbindet und auf dem die Umlenkrolle 4 gelagert ist. Durch diese Verbindung der HubvorricHtung mit den Tragrahmen 19 und 20 ist sichergestellt, daß in jeder Hubposition, d.h., auch bei einer Veränderung der Neigung der Beschichtungsapparate zur Horizontalen, die als Kontaktrolle dienende Umlenkrolle 4 die richtige Position aufweist.
  • Durch Betätigen der Hubvorrichtung 18, die während des laufenden, Betriebes erfolgen kann, läßt sich die Neigung der Beschichtungsapparate 1, 2 stufenlos verändern. Man kann diese Neigung zum Einrichten der Anlage auf 0 einstellen und diese dann, nachdem das Band eingefädelt ist und die auslaufseitigen Bandführungsrollen 12, 13 passiert hat, beispielsweise auf 5 • hochfahren.
    Im übrigen enthalten die Beschichtungsapparate 1, 2 auch jeweils stirnseitig Entgasungskammern mit Unterdruckanschluß, um sich eventuell bildende Gase abzusaugen.

Claims (10)

1. Anlage zur elektrolytischen Oberflächenbeschichtung eines Metallbandes, insbesondere zur Verzinkung von Stahlband,
bei der das Band - über Kontaktwalzen an einen Gleichstromkreis angeschlossen - als Kathode mehrere hintereinander angeordnete Beschichtungsapparate kontinuierlich durchläuft, die jeweils zwei parallel und mit Abstand zueinander und zu einem durchlaufenden Band angeordnete plattenförmige, im Elektrolyten unlösliche, an eine Gleichstromquelle anschließbare Anoden enthalten und die auslaufseitig mit spitzwinklig zur Einlaufseite weisenden, in den Durchlaufspalt zwischen den Anoden mündenden, von unter hydraulischem Druck stehendem Elektrolyten gespeisten Einlaufkanälen versehen sind,
bei der jeweils vor und hinter einem Beschichtungsapparat Bandführungsrollen vorgesehen sind,
und bei der Einrichtungen zum Sammeln der aus den Beschichtungsapparaten austretenden Elektrolyt-Flüssigkeit vorhanden sind,

dadurch gekennzeichnet,
daß von zwei aufeinanderfolgenden Beschichtungsapparaten (1, 2) ein Beschichtungsapparat (1) einen mit einem Winkel α von 1 bis 10 ansteigenden, der andere Beschichtungsapparat (2) einen mit einem Winkel β von 1 bis 10 • abfallenden Durchlaufspalt (7) aufweist und zwischen diesen Beschichtungsapparaten (1, 2) eine, ein durchlaufendes Band (3) führende Umlenkrolle (4) angeordnet ist.
2. Anlage nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der in Durchlaufrichtung eines Bandes (3) erste Beschichtungsapparat (1) eines Paares von Beschichtungsapparaten (1, 2) ansteigend, der zweite Beschichtungsapparat (2) abfallend, angeordnet ist,
und daß die ein durchlaufendes Band (3) von unten führende Umlenkrolle (4) als Kontaktrolle ausgebildet ist.
3. Anlage nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die vor und hinter den beiden Beschichtungsapparaten (1, 2) angeordneten Bandführungsrollen (12, 13) mit elektrolytbeständigem Kunststoff beschichtet sind und mindestens eine dieser Bandführungsrollen angetrieben ist.
4. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Winkel α und β, die der Durchlaufspalt (7) mit der Horizontalen bildet, stufenlos einstellbar sind.
5. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der erste Beschichtungsapparat (1) an einem ersten Tragrahmen (19), der zweite Beschichtungsapparat (2) an einem zweiten Tragrahmen (20), befestigt ist,
der erste Tragrahmen (19) in der durch die Achsen der einlaufseitigen Bandführungsrollen (12, 13) des ersten Beschichtungsapparates (1) bestimmten Ebene und der zweite Tragrahmen (20) in der durch die Achsen der auslaufseitigen Bandführungsrollen (12, 13) bestimmten weiteren Ebene horizontal verschiebbar gelagert ist,
daß die Tragrahmen (19, 20) gelenkig miteinander verbunden sind und der horizontale Gelenkbolzen (21) vom heb- und senkbaren Kolben einer stationären Hubvorrichtung (18) gehalten ist,
und daß die Umlenkrolle (4), deren Achse in der durch die Achse des Gelenkbolzens (21) in deren verschiedenen Hubstellungen bestimmten Ebene liegt, distanzfest mit dem Gelenkbolzen (21) verbunden ist.
6. Anlage nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet , ,
daß die Tragrahmen (19, 20) über den Beschichtungsapparaten (1, 2) angeordnet sind.
7. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
bei der mehr als zwei Beschichtungsapparate hintereinander angeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß jeweils zwei aufeinanderfolgenden Beschichtungsapparaten (1, 2 bzw. la, 2a) ein gemeinsamer Sammelbehälter (16 bzw. 16a) für die Elektrolytflüssigkeit zugeordnet ist.
8. Beschichtungsapparat, insbesondere für eine Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
bei dem eine Anode an einem oberen Anodendeckel, die zweite Anode an einem unteren Anodendeckel, befestigt ist und die Anodendeckel lösbar in einen Gehäuserahmen eingebaut sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Anodendeckel (30, 31) zwischen zwei unterschiedlichen Abstandspositionen zur Durchlaufebene beweglich gelagert und über eine Stellvorrichtung (33,34,40,41) wahlweise in einer der beiden Abstandspositionen feststellbar ist.
9. Beschichtungsapparat nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Gehäuserahmen (29) beidseits der Anoden (5, 6) einen im wesentlichen E-förmigen Querschnitt aufweist, in den die beiden Anodendeckel (30, 31) eingetaucht sind, wobei am oberen und unteren Quersteg (37; 35) des E-Profils angeordnete auswechselbare Anschläge (39, 38) die äußeren Abstandspositionen, am inneren Quersteg (36) oben und unten angeordnete weitere auswechselbare Anschläge (38, 39) die inneren Abstandspositionen, bestimmen,
und daß zwischen dem Gehäuserahmen (29) und den Anodendeckeln (30, 31) oder mit den Anodendeckeln fest verbundenen Maschinenteilen einen Hub erzeugende Stellvorrichtungen (33,34; 40,41) angeordnet sind.
10. Beschichtungsapparat nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß jeweils neben den Anschlägen (38, 39) wahlweise pneumatisch beaufschlagbare Druckkissen (40, 41) eines Druckkissenpaares angeordnet sind.
EP85107291A 1984-06-28 1985-06-13 Anlage zur elektrolytischen Oberflächenbeschichtung eines Metallbandes, insbesondere zur Verzinkung von Stahlband Withdrawn EP0167868A1 (de)

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