EP0313607B1 - Elektrode - Google Patents

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EP0313607B1
EP0313607B1 EP88903840A EP88903840A EP0313607B1 EP 0313607 B1 EP0313607 B1 EP 0313607B1 EP 88903840 A EP88903840 A EP 88903840A EP 88903840 A EP88903840 A EP 88903840A EP 0313607 B1 EP0313607 B1 EP 0313607B1
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EP
European Patent Office
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electrode
spacer
rollers
electrode according
spacer rollers
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Application number
EP88903840A
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English (en)
French (fr)
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EP0313607A1 (de
Inventor
Heinrich Simon
Reinhard Koch
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De Nora Deutschland GmbH
Original Assignee
Heraeus Elektrochemie GmbH
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Publication date
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    • 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
    • C25D7/0642—Anodes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D17/00—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells for electrolytic coating
    • C25D17/10—Electrodes, e.g. composition, counter electrode
    • C25D17/12—Shape or form

Definitions

  • the invention relates to an electrode for the electrochemical treatment of metal strips, in particular for the galvanic coating of metal strips, a plurality of spacer elements with an electrically insulating surface protruding from the electrode surface facing the strip to be treated during operation.
  • US-A-2271736 describes an apparatus for the electrolytic treatment of continuous strip or strip material which has rotatable cylindrical anodes which are provided with electrically insulating, parallel spacer rollers; the diameter of the spacer rollers is slightly larger than that of the anodes.
  • a metal strip to be coated is passed through a treatment chamber in which there is electrolyte liquid. Electrodes connected as anodes are arranged along a horizontal plane, while the metal strip is at a negative potential. The metal strip is guided under tension along the anodes at a distance.
  • Plants for the galvanic coating of metal strips are known in which the strip runs along the electrode at speeds of 60 to 80 m / min. It is precisely at such high speeds of these metal strips, which are up to about 0.8 mm thin, that vibrations occur which can lead to the metal strip coming into contact with the anodes, for example due to uneven pulling roller movement, with the result of a short circuit; the anodes are destroyed and errors occur in the metal strip to be coated.
  • insulating strips are provided on the electrodes transversely to the running direction of the metal strip or individual insulating knobs are inserted into the electrodes. It has been shown that these insulating strips or knobs are subject to heavy wear by touching the metal strip, so that they have to be replaced from time to time.
  • the present invention has for its object to provide an electrode which has an increased service life compared to the known electrodes; it should be feasible without complex measures.
  • the spacer elements are spacer rollers aligned in the same direction of travel, that the roller diameter is between 20 and 60 mm and that the spacer rollers are embedded in recesses in the electrodes.
  • the spacing rollers protruding from the surface reduce the friction between the metal strip and the spacing elements, since the spacing rollers are also rotated in the running direction of the strip when touched by the metal strip.
  • a diameter of the spacer rollers between 20 and 60 mm, preferably between 25 and 45 mm, has proven to be suitable. There is practically no wear on the spacer rollers.
  • the spacer rolls should protrude 3 to 15 mm above the surface facing the band to be treated.
  • the spacer rollers are interchangeably mounted, as a result of which the electrode surfaces are freely accessible.
  • An arrangement of the spacer rollers on a bearing block with a detachable bearing bolt is suitable for this, the axis of rotation of the spacer rollers preferably being below the electrode part which forms the active electrode surface. In this arrangement, the bearing pin is easily accessible for replacement.
  • the spacer rolls protrude above the electrode surface 25 to 100 spacer rolls per square meter are preferably distributed over the electrode.
  • the number of spacer rolls should be between 80 and 100 per square meter.
  • the spacer rollers In order to achieve a good flow of the electrolyte, the spacer rollers, in particular when viewed in the flow direction of the electrolyte, are arranged offset from one another.
  • the spacer rollers are preferably made of polyethylene.
  • the electrode shown in FIG. 1, which forms a rectangle from its outer dimensions, has a large number of recesses 1, into which spacer rollers 2 are inserted.
  • the spacer rollers 2 made of polyethylene are aligned such that they point with their direction of travel in the direction of passage of a metal strip, not shown, indicated above by the arrow 3.
  • the spacer rollers 2 are arranged offset from one another, so that the electrolyte flowing past mixes well.
  • Adjacent spacer rolls 2 have an average spacing of approximately 10 cm from one another, which results in a number of spacer rolls 2 distributed over the surface of the electrode of approximately 90 to 100 spacer rolls per square meter.
  • the storage of the individual electrodes is illustrated in Figures 2 and 3.
  • the electrode shown is a rod electrode.
  • This rod electrode has individual rods aligned parallel to one another, which are connected to one another on their upper side by a plurality of current distributor rods 5.
  • the individual spacer rollers 2 are held on a bearing block 6, which consists of two supports 7, which are welded to the current distribution bar 5.
  • the spacer roller 2 is detachably held on this carrier 7 of the bearing block 6 by a bearing pin 8.
  • the bearing pin 8 is secured by pins 10 which are inserted into the bores 9.
  • the spacer roller 2 extends through a recess 11 which is formed by interrupting two rods 4.
  • the spacer roller 2 protrudes, indicated by the arrows 12, 4 mm above the surface 13 of the electrode.
  • the metal strip 14 to be coated is guided past the surface 13 of the electrode at a distance, designated by the reference symbol 15, of 15 mm.
  • the diameter of the spacer roll 2 is 60 mm.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Elektrode für die elektrochemische Behandlung von Metallbändern, insbesondere zum galvanischen Beschichten von Metallbändern, wobei von der im Betrieb dem zu behandelnden Band zugekehrten Elektroden-Oberfläche mehrere Abstandselemente mit elektrisch isolierender Oberfläche vorstehen.
  • In der US-A-2271736 wird eine Vorrichtung zur elektrolytischen Behandlung von durchlaufendem Streifen- oder Bandmaterial beschrieben, welche drehbare zylinderförmige Anoden aufweist, die mit elektrisch isolierenden, parallelen Abstandsrollen versehen sind; der Durchmesser der Abstandsrollen ist etwas größer als derjenige der Anoden.
  • Weiterhin ist eine solche Vorrichtung in der DE-A-22 34 424 beschrieben. Gemäß dieser Anlage wird ein zu beschichtendes Metallband durch eine Behandlungskammer geführt, in der sich Elektrolytflüssigkeit befindet. Entlang einer horizontalen Ebene sind als Anoden geschaltete Elektroden angeordnet, während das Metallband auf negativem Potential liegt. Das Metallband wird unter Spannung mit Abstand entlang der Anoden geführt.
  • Es sind Anlagen zum galvanischen Beschichten von Metallbändern bekannt, bei denen das Band mit Geschwindigkeiten von 60 bis 80 m/min entlang der Elektrode läuft. Gerade bei solchen hohen Geschwindigkeiten dieser bis etwa 0,8 mm dünnen Metallbänder treten Schwingungen auf, die dazu führen können, daß das Metallband, beispielsweise durch ungleichmäßige Zugwalzenbewegung, mit den Anoden in Berührung kommt mit der Folge eines Kurzschlusses; die Anoden werden zerstört und es treten in dem zu beschichtenden Metallband Fehler auf. Um einer Berührung zwischen dem Metallband und den Anoden entgegenzuwirken, werden auf den Elektroden Isolierleisten quer zur Laufrichtung des Metallbandes vorgesehen oder einzelne Isoliernoppen in die Elektroden eingesetzt. Es hat sich gezeigt, daß diese Isolierleisten oder -noppen durch Berührung des Metallbandes einem starken Verschleiß unterliegen, so daß sie von Zeit zu Zeit ausgetauscht werden müssen.
  • Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Elektrode zu schaffen, die gegenüber den bekannten Elektroden eine erhöhte Lebensdauer aufweist; sie soll ohne aufwendige Maßnahmen realisierbar sein.
  • Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Abstandselemente in gleicher Laufrichtung zueinander ausgerichtete Abstands-Rollen sind, daß der Rollendurchmesser zwischen 20 und 60 mm beträgt und daß die Abstands-Rollen in Ausnehmungen der Elektroden eingelassen sind.
  • Durch die von der Oberfläche vorstehenden Abstands-Rollen wird die Reibung zwischen dem Metallband und den Abstandselementen verringert, da die Abstands-Rollen bei Berührung durch das Metallband in Laufrichtung des Bandes mitgedreht werden. Um einerseits ein leichtes Drehen der Abstands-Rollen zu gewährleisten und andererseits die wirksame Elektrodenfläche nur geringfügig zu verringern, hat sich ein Durchmesser der Abstands-Rollen zwischen 20 und 60 mm, bevozugt zwischen 25 bis 45 mm, als geeignet erwiesen. Eine Abnutzung der Abstands-Rollen ist praktisch nicht festzustellen.
  • Die Abstands-Rollen sollten 3 bis 15 mm über die dem zu behandelnden Band zugekehrte Oberfläche vorstehen. Um die Elektroden-Oberflächen von Zeit zu Zeit zu aktivieren, ist es von Vorteil, daß die Abstandrollen auswechselbar gelagert sind, wodurch die Elektroden-Oberflächen frei zugänglich sind. Geeignet hierfür ist eine Anordnung der Abstands-Rollen an einem Lagerbock mit einem lösbaren Lagerbolzen, wobei bevorzugt die Drehachse der Abstands-Rollen unterhalb desjenigen Elektrodenteiles liegt, das die aktive Elektroden-Oberfläche bildet. In dieser Anordnung ist der Lagerbolzen zum Auswechseln gut zugänglich.
  • Bevorzugt werden je nach der Höhe, mit der die Abstands-Rollen über die Elektroden-Oberfläche vorstehen, 25 bis 100 Abstands-Rollen pro Quadratmeter über die Elektrode verteilt. Für nur sehr gering über die Elektroden-Oberfläche vorstehende Abstands-Rollen sollte die Anzahl der Abstands-Rollen zwischen 80 und 100 pro Quadratmeter liegen.
  • Um eine gute Strömung des Elektrolyten zu erzielen, sind die Abstands-Rollen, insbesondere in Strömungsrichtung des Elektrolyten gesehen, gegeneinander versetzt angeordnet. Bevorzugt bestehen die Abstands-Rollen aus Polyäthylen.
  • Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt:
    • Figur 1
    eine Elektrode in Draufsicht,
    Figur 2
    ausschnittsweise eine Stab-Elektrode von der Unterseite im Bereich einer Abstands-Rolle und
    Figur 3
    einen Schnitt entlang der Schnittlinie III-III in Figur 2.
  • Die in Figur 1 gezeigte Elektrode, die von ihren Außenabmessungen ein Rechteck bildet, weist eine Vielzahl von Ausnehmungen 1 auf, in die Abstands-Rollen 2 eingesetzt sind. Die Abstands-Rollen 2 aus Polyäthylen sind derart ausgerichtet, daß sie mit ihrer Laufrichtung in Durchlaufrichtung eines darüber geführten, nicht dargestellten Metallbandes, durch den Pfeil 3 angedeutet, weisen. In Richtung des Pfeiles 3 sowie senkrecht hierzu gesehen sind die Abstands-Rollen 2 zueinander versetzt angeordnet, so daß sich der vorbeiströmende Elektrolyt gut vermischt. Benachbarte Abstands-Rollen 2 besitzen einen mittleren Abstand zueinander von etwa 10 cm, woraus sich eine Anzahl von Abstands-Rollen 2 über die Fläche der Elektrode verteilt von etwa 90 bis 100 Abstands-Rollen pro Quadratmeter ergibt.
  • Die Lagerung der einzelnen Elektroden ist in Figur 2 und 3 verdeutlicht. Bei der gezeigten Elektrode handelt es sich um eine Stab-Elektrode. Diese Stab-Elektrode weist einzelne parallel zueinander ausgerichtete Stäbe auf, die durch mehrere Stromverteilerstäbe 5 an ihrer oberseite miteinander verbunden sind. Die einzelnen Abstandrollen 2 sind in dieser Ausführungsform der Elektrode an einem Lagerbock 6 gehalten, der aus zwei Trägern 7 besteht, die an dem Stromverteilerstab 5 angeschweißt sind. An diese Träger 7 des Lagerbockes 6 ist die Abstandrolle 2 durch einen Lagerbolzen 8 lösbar gehalten. Der Lagerbolzen 8 wird durch Stifte 10, die in die Bohrungen 9 eingesetzt werden, gesichert.
  • Wie die Figur 3 zeigt, erstreckt sich die Abstands-Rolle 2 durch eine Ausnehmung 11, die durch Unterbrechung zweier Stäbe 4 gebildet ist. Die Abstands-Rolle 2 steht, durch die Pfeile 12 angedeutet, 4 mm über die Oberfläche 13 der Elektrode vor. Das zu beschichtende Metallband 14 wird in dieser Ausführungsform in einem Abstand, mit dem Bezugszeichen 15 bezeichnet, von 15 mm an der Oberfläche 13 der Elektrode vorbeigeführt. Der Durchmesser der Abstands-Rolle 2 beträgt 60 mm.

Claims (9)

  1. Elektrode für die elektrochemische Behandlung von Metallbändern, insbesondere zum galvanischen Beschichten von Metallbändern, wobei von der im Betrieb dem zu behandelnden Band zugekehrten Elektroden-Oberfläche mehrere Abstandselemente mit elektrisch isolierender Oberfläche vorstehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandselemente in gleicher Laufrichtung zueinander ausgerichtete Abstands-Rollen (2) sind, daß der Rollendurchmesser zwischen 20 und 60 mm beträgt, und daß die Abstands-Rollen in Ausnehmungen (1; 11) der Elektroden eingelassen sind.
  2. Elektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rollendurchmesser 25 bis 45 mm beträgt.
  3. Elektrode nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstands-Rollen (2) 3 bis 15 mm über die dem zu behandelnden Band zugekehrte Elektroden-Oberfläche (13) vorstehen.
  4. Elektrode nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachsen der Abstands-Rollen (2) unterhalb eines Elektrodenteiles liegen, das die aktive Elektroden-Oberfläche (13) bildet.
  5. Elektrode nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Abstands-Rolle (2) an einem Lagerbock (6) mit einem lösbaren Lagerbolzen (8) gehalten ist.
  6. Elektrode nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß 25 bis 100 Abstands-Rollen (2) pro Quadratmeter verteilt sind.
  7. Elektrode nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Abstands-Rollen (2) 80 bis 100 pro Quadratmeter beträgt.
  8. Elektrode nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstands-Rollen (2) gegeneinander versetzt angeordnet sind.
  9. Elektrode nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstands-Rollen (2) aus Polyäthylen bestehen.
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DE8706827U DE8706827U1 (de) 1987-05-13 1987-05-13 Elektrode

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