EP3400318A1 - Hot-dip galvanization system and hot-dip galvanization method - Google Patents

Hot-dip galvanization system and hot-dip galvanization method

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EP3400318A1
EP3400318A1 EP17701042.8A EP17701042A EP3400318A1 EP 3400318 A1 EP3400318 A1 EP 3400318A1 EP 17701042 A EP17701042 A EP 17701042A EP 3400318 A1 EP3400318 A1 EP 3400318A1
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EP
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zinc
hot
galvanizing
flux
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EP17701042.8A
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Thomas PINGER
Lars Baumgürtel
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Fontaine Holdings NV
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    • C23C2/36Elongated material
    • C23C2/38Wires; Tubes
    • C23C2/385Tubes of specific length

Definitions

  • the present invention relates to the technical field of galvanizing iron-based or iron-containing components, in particular steel-based or stahlhal- term components (steel components), preferably for the automotive or automotive industry by means of hot dip galvanizing (hot dip galvanizing).
  • the present invention relates to a plant and a process for hot dip galvanizing (hot dip galvanizing) of components (ie of iron-based or iron-containing components, especially steel-based or steel-containing components (steel components)), especially for large-scale hot-dip galvanizing a variety of identical or similar Components (eg motor vehicle components) in discontinuous operation (so-called piece galvanizing).
  • components ie of iron-based or iron-containing components, especially steel-based or steel-containing components (steel components)
  • large-scale hot-dip galvanizing a variety of identical or similar Components (eg motor vehicle components) in discontinuous operation (so-called piece galvanizing).
  • Metallic components of any kind made of ferrous material, in particular components made of steel often require an efficient protection against corrosion due to the application.
  • galvanizing galvanizing
  • the steel is provided with a generally thin layer of zinc to protect the steel from corrosion.
  • Various galvanizing can be used to galvanize steel components, ie to coat with a metallic coating of zinc, in particular the hot dip galvanizing (synonymously also referred to as hot dip galvanizing), the spray galvanizing (flame spraying with zinc wire), the diffusion galvanizing (Sherard galvanizing ), galvanizing (electrolytic galvanizing), non-electrolytic galvanizing by means of zinc flake coatings and mechanical galvanizing.
  • hot dip galvanizing steel is continuously immersed (eg strip and wire) or piecewise (eg components) at temperatures of about 450 ° C to 600 ° C in a heated vessel with molten zinc (melting point of zinc: 419.5 ° C), so that forms on the steel surface, a resistant alloy layer of iron and zinc and above a very firmly adhering pure zinc layer.
  • strip-galvanized steel is a preliminary or intermediate product (semi-finished product), which is further processed after galvanizing, in particular by forming, stamping, cutting, etc., whereas components to be protected by hot-dip galvanizing are first completely manufactured and then hot-dip galvanized (whereby the Components are completely protected against corrosion).
  • Piece galvanizing and strip galvanizing also differ in terms of zinc layer thickness, resulting in different periods of protection.
  • the zinc layer thickness of strip-galvanized sheet metal is usually at most 20 to 25 micrometers, whereas the zinc layer thicknesses of piece-galvanized steel parts are usually in the range of 50 to 200 micrometers and even more.
  • Hot dip galvanizing provides both active and passive corrosion protection. Passive protection is provided by the barrier effect of the zinc coating. The active corrosion protection is due to the cathodic effect of the zinc coating. Compared to nobler metals of the electrochemical series, such. As iron, zinc serves as a sacrificial anode, which protects the underlying iron from corrosion until it is completely corroded itself.
  • hot-dip galvanizing is carried out on mostly larger steel components and constructions.
  • steel-based blanks or finished workpieces (components) are immersed in the molten zinc bath after pretreatment.
  • inner surfaces, weld seams and hard-to-reach areas of the workpieces or components to be galvanized can be easily achieved by diving.
  • Conventional hot-dip galvanizing is based, in particular, on the dipping of iron or steel components into a molten zinc to form a zinc coating or a zinc coating on the surface of the components.
  • the typical process sequence in conventional piece galvanizing by means of hot-dip galvanizing is usually as follows.
  • identical or similar components eg mass production of motor vehicle components
  • Goods carrier or a common holding or fastening device for a plurality of identical or similar components For this purpose, a plurality of components on the goods carrier via holding means, such. As slings, Anbindehähte or the like attached. Subsequently, the components are supplied in the grouped state on the goods carrier the subsequent treatment steps or stages.
  • the component surfaces of the grouped components are subjected to degreasing in order to remove residues of fats and oils, wherein the degreasing agents used are usually aqueous alkaline or acid degreasing agents.
  • a rinsing process usually follows, typically by immersion in a water bath, in order to avoid carryover of degreasing agents with the galvanizing material into the subsequent process step of pickling, in particular when changing from alkaline degreasing to an acidic one Base is of high importance.
  • pickling which in particular for the removal of inherent impurities such.
  • the pickling is usually carried out in dilute hydrochloric acid, wherein the duration of the pickling process, among other things, the impurity state (eg, degree of rusting) of the zinc and the acid concentration and Temperature of the pickling bath is dependent.
  • a rinsing process usually takes place after the pickling treatment.
  • the so-called fluxing wherein the previously degreased and pickled steel surface with a so-called flux, which is typically an aqueous solution of inorganic chlorides, most often with a mixture of zinc chloride (ZnCl 2 ) and ammonium chloride (NH 4 Cl), includes.
  • a so-called flux which is typically an aqueous solution of inorganic chlorides, most often with a mixture of zinc chloride (ZnCl 2 ) and ammonium chloride (NH 4 Cl)
  • the flux increases the wettability between the steel surface and the molten zinc.
  • the surface of the molten zinc is in particular cleaned of oxides, zinc ash, flux residues and the like, before the galvanized material is then withdrawn from the molten zinc.
  • the hot dip galvanized component is then subjected to a cooling process (eg in the air or in a water bath).
  • the holding means for the component such. As slings, Anbindedräh- te or the like, away.
  • a sometimes complicated post-processing or aftertreatment usually takes place. In so doing, excess zinc residues, in particular so-called drip stains of the zinc which solidifies on the edges, and oxide or ash residues which adhere to the component are removed as far as possible.
  • a criterion for the quality of a hot-dip galvanizing is the thickness of the zinc coating in ⁇ (microns).
  • the standard DIN EN ISO 1461 specifies the minimum values of the required coating thicknesses, which, depending on the material thickness, are to be supplied in the case of hot-dip galvanizing. In practice, the layer thicknesses are significantly higher than the minimum layer thicknesses specified in DIN EN ISO 1461. In general, zinc plated zinc plating has a thickness in the range of 50 to 200 microns and even more.
  • the zinc melt or the liquid zinc bath additionally add aluminum.
  • the zinc melt or the liquid zinc bath additionally add aluminum.
  • a zinc / aluminum alloy having a lower melting temperature than pure zinc is produced.
  • a zinc / aluminum alloy used in the hot-dip galvanizing bath has improved fluidity properties compared to pure zinc.
  • zinc coatings produced by hot dip galvanizing performed using such zinc / aluminum alloys have greater corrosion resistance (which is two to six times better than Reinzink's), improved formability, and better paintability than zinc coatings formed from pure zinc.
  • this technology can also produce lead-free zinc coatings.
  • Such a hot-dip galvanizing process using a zinc / aluminum melt or using a zinc / aluminum hot-dip galvanizing bath is known, for example, from WO 2002/042512 A1 and the corresponding reference numerals to this patent family (eg EP 1 352 100 B1, DE 601 24 767 T2 and US 2003/0219543 A1).
  • corrosion protection coatings can be produced with very low layer thicknesses (generally well below 50 microns and typically in the range of 2 to 20 microns) and with very low weight with high cost efficiency, which is why the process described therein commercially under the name microZINQ ® method is applied.
  • the known piece of fire galvanizing has several disadvantages.
  • the components or component regions inevitably do not remain in the molten zinc for the same length. This results in different reaction times between the material of the components and the molten zinc and thus different zinc layer thicknesses on the components.
  • high-temperature-sensitive components in particular in the case of high-strength and ultrahigh-strength steels, such as, for example, spring steel, chassis and body components and press-hardened formed parts, different residence times in the molten zinc on the mechanical characteristics of the steel.
  • the problem on which the present invention is based is therefore to provide a system or a method for piece galvanizing iron-based or iron-containing components, in particular steel-based or steel-containing components (steel components) by means of hot-dip galvanizing (hot-dip galvanizing) in a zinc / aluminum melt ( ie in a liquid zinc / aluminum bath), preferably for high-volume hot-dip galvanizing of a large number of identical or similar components (eg motor vehicle components), whereby the previously described disadvantages of the prior art should at least largely be avoided or at least mitigated.
  • such a plant or such a process is to be provided, which (s) enable an improved process economy and a more efficient, in particular more flexible process sequence compared to conventional hot-dip galvanizing plants or processes.
  • the present invention proposes - according to an aspect of the present invention - a hot-dip galvanizing plant according to claim 1; Further, in particular special and / or advantageous embodiments of the system according to the invention are the subject of the relevant sub-systems. Furthermore, according to one aspect of the present invention, the present invention relates to a method for hot-dip galvanizing according to the independent method claim; Further, in particular special and / or advantageous embodiments of the method according to the invention are the subject of the related sub-claims.
  • the invention relates to a system for hot-dip galvanizing or Schmelztauchverzin- kung of components, preferably for large-scale hot-dip galvanizing a plurality of identical or similar components, especially in discontinuous operation, preferably for piece galvanizing, with a conveyor with at least one goods carrier for grouped promotion of a plurality of on the Goods components to be fastened, an optionally decentralized provided degreasing device for degreasing of the components, a surface treatment device, in particular pickling, preferably for chemical, in particular wet chemical and / or mechanical surface treatment of the components, preferably for pickling the surfaces of the components, a Flussmit- applicator device for flux application to the surface of the components and a hot-dip galvanizing device for hot-dip galvanizing the components with a molten zinc / aluminum Le galvanizing bath.
  • a separating device for preferably automatically feeding, immersing and emptying a component separated from the goods carrier into the galvanizing bath of the hot-dip galvanizing device.
  • the invention relates to a process for hot-dip galvanizing of components using a molten zinc / aluminum alloy, preferably for high-volume galvanizing of a plurality of identical or similar components, in particular in discontinuous operation, preferably for piece galvanizing.
  • the components are attached to a goods carrier for grouped promotion before hot dip galvanizing.
  • the components of a surface treatment preferably a chemical, in particular wet chemical, and / or mechanical surface treatment, in particular a pickling subjected.
  • the components are flux-coated on their surface and then the components provided with the flux on their surface are subjected to hot-dip galvanizing in a galvanized zinc / aluminum alloy galvanizing bath.
  • the components are separated from the product carrier and / or fed in the singulated state, preferably automatically, to the galvanizing bath, immersed therein and subsequently emptied therefrom.
  • the invention differs from the prior art in that the components are separated from the originally grouped state and supplied in the singulated state to the galvanizing bath of the zinc / aluminum alloy.
  • This, at first glance, uneconomical and process-delaying measure has surprisingly been found to be particularly preferred, especially with regard to the production of high-precision hot-dip galvanized components.
  • the solution according to the invention has initially been omitted since in the case of the piece galvanizing process known from the prior art, depending on the size and weight, in some cases several hundred components are attached to a product carrier and at the same time galvanized together. A separation of the components from the goods carrier before the kung and galvanizing in the isolated state thus initially increases the duration of the pure galvanizing process considerably.
  • the characteristics of the components are influenced by the galvanizing in an identical manner, since it is ensured by the invention that the components have been exposed to identical process parameters.
  • Another significant advantage of the invention results from the fact that in the separation according to the invention each component can be precisely manipulated and treated, for example, by special rotational and steering movements of the component when pulling out of the melt. As a result, the Nachbearbeitungsaufwand significantly reduced to the part can be completely avoided.
  • the invention offers the possibility that zinc ash adhesions can be significantly reduced and sometimes even avoided. This is possible since the process according to the invention can be controlled such that a component to be galvanized in the singulated state moves away from the immersion site after immersion and is moved to a location remote from the immersion site.
  • Another advantage of an individual galvanizing plant is that no wider and deeper, but only a narrow galvanizing boiler is necessary. This reduces the surface of the galvanizing bath, which can be better shielded in this way, so that the radiation losses can be significantly reduced.
  • the result of the invention with the occasional galvanizing components with higher quality and cleanliness at the surface the components have been exposed as such in each case identical process conditions and thus have the same component characteristics. Also in economic terms, the invention offers economic advantages over the prior art, since the production time can be reduced by up to 20% taking into account the no longer necessary or sometimes very limited post-processing.
  • the separation after the surface treatment or after the flux application is made.
  • the separation of the components from the goods carrier via the singling device is then provided following the degreasing or following the surface treatment, in particular pickling, or following the fluxing application.
  • the singulator is thus located between the Feuerverzinkungseignchtung and the flux application device.
  • the degreasing, the surface treatment and the flux application takes place in the grouped state of the components, while only the galvanizing is performed in the isolated state.
  • the separating device has at least one separating means arranged between the flux-applying device and the hot-dip galvanizing device.
  • This separating means is then preferably designed so that it picks one of the components from the group of components and then supplies it to the hot-dip galvanizing device for hot-dip galvanizing.
  • the separating means can remove or remove the component directly from the product carrier or remove the component from the component group that has already been parked by the product carrier. It is understood that it is also possible in principle that more than one separating means is provided, so at the same time a plurality of individual components are hot-dip galvanized in the isolated state. In this context, it is then also understood that at least the galvanizing of the separated components is carried out in an identical manner, even if components of different separating means simultaneously or staggered and independently by the hot-dip galvanizing or galvanizing bath.
  • the separating means is indeed designed such that it removes one of the components from the group of components, but that the removed component does not feed directly to the galvanizing.
  • the separating means can take the component removed from the group of components, for example, to a conveyor system belonging to the separating device, for example a conveyor belt.
  • the separating device has at least two separating means, namely a first separating means, which separates the components from the group of components, and at least one second separating means, for example in the form of a conveying system, which then isolated component passes through the galvanizing bath.
  • the separating means is designed such that a separated component is immersed in a dip area of the bath, then moved from the immersion area to an adjacent immersion area and subsequently immersed in the replacement area.
  • zinc ash is produced on the surface of the immersion area as a reaction product of the flux with the molten zinc. Due to the movement of the component immersed in the molten zinc Diving area towards the immersion area there is no or hardly any zinc ash at the surface of the immersion area. In this way, the surface of the immersed galvanized component remains free or at least substantially free of zinc ash adhesions.
  • the immersion area is adjacent to the immersion area, ie, it is a spatially spaced apart and, in particular, non-intersecting areas of the galvanizing bath.
  • the component remains after immersion at least as long in the immersion region of the galvanizing bath until the reaction time between the component surface and the zinc / aluminum alloy of the galvanizing completed. In this way it is ensured that the zinc ash, which moves upwards within the melt, spreads only on the surface of the immersion area. Subsequently, the component can then be moved into the immersion region, which is essentially free of zinc ash, and dipped out there.
  • the component remains between 20% to 80%, preferably at least 50%, of the galvanizing time in the region of the immersion region and only then moves into the immersion region becomes.
  • the separating means be designed in such a way that all components separated from the product carrier are arranged identically, in particular with identical movement, in an identical arrangement and / or with identical time, are passed through the galvanizing bath. This can ultimately be realized without further ado by a corresponding control of the separating device or of the at least one associated separating means. Due to the identical handling identical components, ie components that consist of the same material and each have the same shape, each have identical product properties.
  • the invention provides system and process according to the separation advantage that zinc noses can be easily avoided.
  • a stripping device is provided following the immersion region, wherein in a preferred embodiment of this inventive concept, the separating means is designed such that all isolated from the goods carrier components are passed after emersion of the stripping device for stripping liquid zinc in an identical manner.
  • the invention makes it possible to guide each individual component not only through the galvanizing bath, but also either in a specific positioning, for example an inclination of the component, and move past one or more scrapers and / or the component by special Rotary and / or steering movements to move after the immersion so that zinc noses are at least substantially avoided.
  • the system according to the invention preferably has a plurality of flushing devices, optionally with a plurality of flushing stages.
  • a rinsing device is preferably provided after the degreasing device and / or after the surface treatment device. The individual flushing devices ultimately ensure that the degreasing agents used in the degreasing device or the surface treatment agents used in the surface treatment device are not introduced into the next process step.
  • the system according to the invention preferably has a drying device following the flux application device, so that the flux is dried after application to the surface of the components. In this way it is prevented that a liquid entry from the flux solution takes place in the galvanizing bath.
  • a cooling device in particular a quenching device, is provided following the hot-dip galvanizing device, at which point the component is cooled or quenched after hot-dip galvanizing.
  • an after-treatment device can be provided in particular following the cooling device.
  • the aftertreatment device is used in particular for a passivation, sealing or coloring of the galvanized components.
  • the post-treatment step can also include, for example, post-processing, in particular the removal of impurities and / or the removal of zinc noses.
  • the post-processing step in the invention is considerably reduced and sometimes even unnecessary in comparison with the method known in the prior art.
  • the invention relates to a system and / or a method of the aforementioned type, wherein the components are iron-based and / or iron-containing components, in particular steel-based and / or steel-based components, so-called steel components, preferably automotive components or components for the automotive sector.
  • the galvanizing bath contains zinc and aluminum in a zinc / aluminum weight ratio in the range of 55-99.999: 0.001-45, preferably 55-99.97: 0.03-45, more preferably 60-98: 2-40, preferably 70-96: 4-30.
  • the galvanizing bath has the following composition, in which the weights are based on the galvanizing bath and in the sum of all constituents of the composition results in 100% by weight:
  • (ii) aluminum in particular in amounts from 0.001% by weight, preferably from 0.005% by weight, more preferably in the range from 0.03 to 45% by weight, more preferably from 0.1 to 45% by weight .
  • Magnesium and / or heavy metals such as cadmium, lead, antimony, bismuth, in particular in total amounts in the range of 0.0001 to 10 wt .-%, preferably 0.001 to 5 wt .-%.
  • the flux has the following composition, the weight data being based on the flux and resulting in the sum of all constituents of the composition 100 wt .-%:
  • zinc chloride (ZnCl 2 ) especially in amounts ranging from 50 to 95% by weight, preferably from 58 to 80% by weight;
  • ammonium chloride (NH 4 Cl), especially in amounts ranging from 5 to 50% by weight, preferably 7 to 42% by weight;
  • alkali and / or alkaline earth metal salt preferably sodium chloride and / or potassium chloride, in particular in total amounts in the range of 1 to 30 wt .-%, preferably 2 to 20 wt .-%;
  • metal chloride preferably heavy metal chloride, preferably selected from the group of nickel chloride (NiCl 2 ), manganese chloride (MnCl 2 ), lead chloride (PbCl 2 ), cobalt chloride (CoCl 2 ), tin chloride (SnCl 2 ), antimony chloride (SbC ) and / or bismuth chloride (B1CI3), in particular in total amounts in the range of 0.0001 to 20 wt .-%, preferably 0.001 to 10 wt .-%;
  • (V) optionally at least one further additive, preferably wetting agent and / or surfactant, in particular in amounts ranging from 0.001 to 10% by weight, preferably 0.01 to 5 wt .-%.
  • the flux application device in particular the Flußstoffbad the flux application device containing flux in preferably aqueous solution, in particular in amounts and / or concentrations of the flux in the range of 200 to 700 g / l, in particular 350 to 550 g / l , preferably 500 to 550 g / l, and / or that the flux is used as a preferably aqueous solution, in particular with amounts and / or concentrations of the flux in the range of 200 to 700 g / l, in particular 350 to 550 g / l, preferably 500 to 550 g / l.
  • Fig. 1 a sequence of the method according to the invention in a system 1 according to the invention is shown schematically.
  • the flowchart shown is a method which is possible according to the invention, but individual method steps may also be omitted or provided in a different order than shown and described below. Also, further method steps may be provided. Moreover, it is the case that not all stages of the process basically have to be provided in a spatially combined Annex 1. The decentralized realization of individual process stages is also possible.
  • the step A designates the delivery and depositing of components 2 to be galvanized at a connection point.
  • the components 2 are already mechanically surface-treated in the present example, in particular sandblasted. This may or may not be foreseen.
  • stage B the components 2 are connected to a goods carrier 7 of a conveyor 3 to form a group of components 2.
  • the components 2 are also connected to each other and thus only indirectly with the goods carrier 7.
  • the goods carrier 7 it is also possible for the goods carrier 7 to have a basket, a frame or the like, in or into which the components 2 are inserted.
  • stage C the components 2 are degreased.
  • alkaline or acid degreasing agents 11 are used to remove residues of fats and oils on the components 2.
  • stage D a rinse, in particular with water, of the degreased components 2 is provided.
  • the residues of degreasing agent 1 1 are rinsed off from the components 2.
  • Stage E is followed by stage F, which in turn is a rinse, in particular with water, in order to prevent the pickling agent from being carried over into the subsequent process stages.
  • stage F which in turn is a rinse, in particular with water, in order to prevent the pickling agent from being carried over into the subsequent process stages.
  • the correspondingly cleaned and pickled, to be galvanized components 2 are then, still grouped together as a group on the product carrier 4, floated, namely subjected to a flux treatment.
  • the flux treatment in stage H is likewise carried out in an aqueous flux solution.
  • the product carrier 7 with the components 2 in stage I is subjected to drying in order to produce a solid flux film on the surface of the components 2 and to remove adhering water.
  • the components 2 previously combined as a group are singulated, ie removed from the group, and subsequently further treated in the singulated state.
  • the separation can take place in that the components 2 are removed individually from the product carrier 7 or also in that the product carrier 7 first deposits the group of components 2 and the components 2 are then removed individually from the group.
  • the components 2 are now hot-dip galvanized in the stage K.
  • the components 2 are each immersed in a galvanizing bath 28 and dipped again after a predetermined residence time.
  • the galvanizing in method step K is followed by dripping of the still liquid zinc in stage L.
  • the dripping takes place, for example, by traversing the galvanized in isolated state component 2 on one or more scrapers of a stripping or by predetermined pivoting and rotational movements of the component 2, which leads either to dripping or even distribution of the zinc on the component surface.
  • step M the galvanized component is quenched in step M.
  • the quenching in method step M is followed by a post-treatment in stage N, which may be, for example, a passivation, sealing or organic or inorganic coating of the galvanized component 2.
  • a post-treatment in stage N may be, for example, a passivation, sealing or organic or inorganic coating of the galvanized component 2.
  • the aftertreatment also includes a possible reworking of the component 2.
  • FIG. 1 an embodiment of a system 1 according to the invention is shown schematically.
  • FIG. 4 an embodiment of a system 1 according to the invention for the hot or hot dip galvanizing of components 2 is shown in a schematic representation.
  • the plant 1 is provided for hot dip galvanizing a plurality of identical components 2 in the discontinuous operation, the so-called piece galvanizing.
  • the plant 1 is designed and suitable for hot dip galvanizing of components 2 in large series.
  • the large-scale galvanizing refers to galvanizing, in which successively more than 100, in particular more than 1000 and preferably more than 10,000 identical components 2 are galvanized, without in between components 2 of different shape and size are galvanized.
  • the system 1 has a conveying device 3 for conveying or for the simultaneous transport of a plurality of components 2, which are combined into a group.
  • the conveyor device 3 is a crane track with a rail guide 4, on which a trolley 5 with a lifting mechanism can be moved.
  • a goods carrier 7 is connected to the trolley 5.
  • the goods carrier 7 is used to hold and secure the components 2.
  • the connection of the components 2 with the goods carrier 7 is usually carried out at a connection point 8 of the system, to which the components 2 are grouped for connection to the goods carrier 7.
  • a degreasing device 9 connects.
  • the degreasing device 9 has a degreasing basin 10 in which a degreasing agent 1 1 is located.
  • the degreasing agent 1 1 may be acidic or basic.
  • the degreasing device 9 is adjoined by a flushing device 12, which has a sink 13 with flushing agent 14 located therein.
  • the rinsing agent 14 in the present case is water.
  • Downstream of the rinsing device 12, that is to say in the process direction, is a surface treatment device designed as a pickling device 15 for wet-chemical surface treatment of the components 2.
  • the pickling device 15 has a pickling tank 16 with a pickling means 17 located therein.
  • the mordant 17 in the present case is dilute hydrochloric acid.
  • a rinsing device 18 with a rinsing basin 19 and rinsing agent 20 located therein is again provided.
  • the detergent 20 is again water.
  • a flux application device 21 In the process direction downstream of the rinsing device 18 is a flux application device 21 with a fluxing basin 22 and therein flux 23.
  • the flux contains in a preferred embodiment zinc chloride (ZnCl 2 ) in an amount of 58 to 80 wt .-% and ammonium chloride (NH 4 CI) in the amount of 7 to 42 wt .-% on.
  • ZnCl 2 zinc chloride
  • NH 4 CI ammonium chloride
  • a small amount of alkali metal and / or alkaline earth metal salts and, if appropriate, a further heavy metal chloride are provided in a further reduced amount.
  • a wetting agent is also provided in small quantities.
  • the above weight data are based on the flux 23 and make up in the sum of all components of the composition 100 wt .-%.
  • the flux 23 is in aqueous solution, in a concentration in the range of 500 to 550 g / l.
  • the aforementioned devices 9, 12, 15, 18 and 21 can each basically have a plurality of cymbals. These individual basins, but also the basins described above, are arranged in cascade behind one another.
  • the flux applicator 21 is followed by a drying device 24 to remove adhering water from the flux film, which is located on the surface of the components 2.
  • the plant 1 has a Feuerverzinkungseinnchtung 25, in which the components 2 are hot-dip galvanized.
  • the Feuerverzinkungseinnchtung 25 has a galvanizing tank 26, optionally with a housing provided on the top 27.
  • a galvanizing bath 28 which contains a zinc / aluminum alloy.
  • the galvanizing bath has 60 to 98% by weight of zinc and 2 to 40% by weight of aluminum.
  • small amounts of silicon and optionally in further reduced proportions a small amount of alkali and / or alkaline earth metals and heavy metals are provided. It is understood that the aforementioned weights are based on the galvanizing 28 and make up in the sum of all components of the composition 100 wt .-%.
  • a cooling device 29 In the process direction after the Feuerverzinkungseinnchtung 25 is a cooling device 29, which is provided for quenching of the components 2 after the Feuerverzin- kung. Finally, after the cooling device 29, a post-treatment device 30 is provided, in which the hot-dip galvanized components 2 can be post-treated and / or post-processed.
  • the separating device 31 Between the drying device 24 and the Feuerverzinkungseinnchtung 25 is a separating device 31, which is provided for automated feeding, immersing and dehumidifying a separated from the goods carrier 7 component 2 in the galvanizing bath 28 of the Feuerverzinkungseinnchtung 25.
  • the separating device 31 has a separating means 32 which is used for handling the components 2, namely for removing a component 2 from the group of components 2 or for removing the grouped components 2 from the product carrier 7 and for feeding, immersing and Diving of the separated component 2 is provided in the galvanizing bath 28.
  • a transfer point 33 at which the components 2 are either stored or in particular in the hanging state of the goods carrier 7 and thus removed from the group or can be singled.
  • the separating means 32 is preferably designed so that it can be moved in the direction of the transfer point 33 and away from it and / or in the direction of the galvanizing device 25 and away from it.
  • the separating means 32 is designed in such a way that it moves a component 2 immersed in the galvanizing bath 28 occasionally from the immersion region to an adjacent immersion region and then emerges in the region of exchange.
  • the immersion area and the immersion area are spaced apart from each other, so do not correspond to each other. In particular, the two areas do not overlap.
  • the movement from the immersion region to the immersion region does not take place until a predetermined period of time has elapsed, namely after the reaction time of the flux 23 with the surface of the components 2 to be galvanized has ended.
  • the separating device 31 has centrally and / or the separating means 32 locally via a control device, according to which the movement of the separating means 32 takes place in such a way that all components 2 separated from the goods carrier 7 move with identical movement, in identical arrangement and with identical time through the Galvanizing 28 are performed.
  • a scraper of a stripping device not shown, which is provided for stripping liquid zinc.
  • the separating means 32 can also be controlled via the associated control device so that an already galvanized component 2 is still moved within the housing 27, for example by corresponding rotational movements such that excess zinc drips and / or alternatively is evenly distributed on the component surface.
  • FIGS. 2 to 4 show different states during operation of the system 1.
  • FIG. 2 shows a state in which a multiplicity of components 2 to be galvanized are deposited at the connection point 8.
  • the goods carrier 7 Above the group of components 2 is the goods carrier 7.
  • the components 2 are attached to the goods carrier 7.
  • the components 2 are arranged in layers. In this case, all components 7 can each be connected to the goods carrier 7. But it is also possible that only the upper layer of components 2 is connected to the goods carrier 7, while the following position is connected to the respective overlying layer. It is also possible that the group of components 2 is arranged in a basket-like frame or the like.
  • Fig. 4 the group of components 2 has been deposited at the transfer point 33.
  • the trolley 5 is on the way back to the connection point 8, at which are already new to be galvanized components 2 as a group. From the deposited at the transfer point 33 group of components 2 has already been removed via the separating means 32, a component 2, which is just before feeding into the hot-dip galvanizing 25.

Abstract

The invention relates to a system and a method for the hot-dip galvanization of components, preferably for mass-production hot-dip galvanization of a plurality of identical or similar components, in particular in batches, preferably for batch galvanization.

Description

Anlage zur Feuerverzinkung und Feuerverzinkungsverfahren  Plant for hot-dip galvanizing and hot dip galvanizing
Die vorliegende Erfindung betrifft das technische Gebiet der Verzinkung von eisenbasierten bzw. eisenhaltigen Bauteilen, insbesondere stahlbasierten bzw. stahlhal- tigen Bauteilen (Stahlbauteilen), vorzugsweise für die Automobil- bzw. Kraftfahrzeugindustrie, mittels Feuerverzinkung (Schmelztauchverzinkung). The present invention relates to the technical field of galvanizing iron-based or iron-containing components, in particular steel-based or stahlhal- term components (steel components), preferably for the automotive or automotive industry by means of hot dip galvanizing (hot dip galvanizing).
Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Anlage sowie ein Verfahren zur Feuerverzinkung (Schmelztauchverzinkung) von Bauteilen (d. h. von eisenba- sierten bzw. eisenhaltigen Bauteilen, insbesondere stahlbasierten bzw. stahlhalti- gen Bauteilen (Stahlbauteilen)), insbesondere für die Großserienfeuerverzinkung einer Vielzahl identischer oder gleichartiger Bauteile (z. B. Kfz-Bauteile), im diskontinuierlichen Betrieb (sogenannte Stückverzinkung). Metallische Bauteile jeglicher Art aus eisenhaltigem Material, insbesondere Bauteile aus Stahl, erfordern anwendungsbedingt oftmals einen effizienten Schutz vor Korrosion. Insbesondere Bauteile aus Stahl für Kraftfahrzeuge (Kfz), wie z. B. Pkw, Lkw, Nutzfahrzeuge etc., erfordern einen effizienten Korrosionsschutz, welcher auch Langzeitbelastungen standhält. In particular, the present invention relates to a plant and a process for hot dip galvanizing (hot dip galvanizing) of components (ie of iron-based or iron-containing components, especially steel-based or steel-containing components (steel components)), especially for large-scale hot-dip galvanizing a variety of identical or similar Components (eg motor vehicle components) in discontinuous operation (so-called piece galvanizing). Metallic components of any kind made of ferrous material, in particular components made of steel, often require an efficient protection against corrosion due to the application. In particular, components made of steel for motor vehicles (motor vehicles), such. As cars, trucks, commercial vehicles, etc., require efficient corrosion protection, which also withstands long-term stress.
In diesem Zusammenhang ist es bekannt, stahlbasierte Bauteile mittels Verzinkung (Verzinken) gegenüber Korrosion zu schützen. Beim Verzinken wird der Stahl mit einer im Allgemeinen dünnen Zinkschicht versehen, um den Stahl vor Korrosion zu schützen. Dabei können verschiedene Verzinkungsverfahren eingesetzt werden, um Bauteile aus Stahl zu verzinken, d. h. mit einem metallischen Überzug aus Zink zu überziehen, wobei insbesondere die Feuerverzinkung (synonym auch als Schmelztauchverzinkung bezeichnet), die Spritzverzinkung (Flammspritzen mit Zinkdraht), die Diffusionsverzinkung (Sherard-Verzinkung), die galvanische Verzinkung (elektrolytische Verzinkung), die nicht-elektrolytische Verzinkung mittels Zinklamellenüberzügen sowie die mechanische Verzinkung zu nennen sind. Zwischen den vorgenannten Verzinkungsverfahren bestehen große Unterschiede, insbesondere im Hinblick auf die Verfahrensdurchführung, aber auch im Hinblick auf die Beschaffenheit und Eigenschaften der erzeugten Zinkschichten bzw. Zinküberzüge. Das wohl wichtigste Verfahren zum Korrosionsschutz von Stahl durch metallische Zinküberzüge ist die Feuerverzinkung (Schmelztauchverzinkung). Dabei wird Stahl kontinuierlich (z. B. Band und Draht) oder stückweise (z. B. Bauteile) bei Temperaturen von etwa 450 °C bis 600 °C in einen beheizten Kessel mit flüssigem Zink getaucht (Schmelzpunkt von Zink: 419,5 °C), so dass sich auf der Stahloberfläche eine widerstandsfähige Legierungsschicht aus Eisen und Zink und darüber eine sehr fest haftende reine Zinkschicht ausbildet. In this context, it is known to protect steel-based components by means of galvanizing (galvanizing) against corrosion. In galvanizing, the steel is provided with a generally thin layer of zinc to protect the steel from corrosion. Various galvanizing can be used to galvanize steel components, ie to coat with a metallic coating of zinc, in particular the hot dip galvanizing (synonymously also referred to as hot dip galvanizing), the spray galvanizing (flame spraying with zinc wire), the diffusion galvanizing (Sherard galvanizing ), galvanizing (electrolytic galvanizing), non-electrolytic galvanizing by means of zinc flake coatings and mechanical galvanizing. There are great differences between the abovementioned galvanizing processes, in particular with regard to the process implementation, but also with regard to the nature and properties of the zinc coatings or zinc coatings produced. Probably the most important process for corrosion protection of steel by metallic zinc coatings is the hot dip galvanizing (hot dip galvanizing). Steel is continuously immersed (eg strip and wire) or piecewise (eg components) at temperatures of about 450 ° C to 600 ° C in a heated vessel with molten zinc (melting point of zinc: 419.5 ° C), so that forms on the steel surface, a resistant alloy layer of iron and zinc and above a very firmly adhering pure zinc layer.
Bei der Feuerverzinkung wird zwischen diskontinuierlicher Stückverzinkung (vgl. z. B. DIN EN ISO 1461 ) und kontinuierlicher Bandverzinkung (DIN EN 10143 und DIN EN 10346) unterschieden. Sowohl das Stückverzinken als auch das Bandverzinken sind genormte bzw. standardisierte Verfahren. Bandverzinkter Stahl ist ein Vor- bzw. Zwischenprodukt (Halbzeug), welches nach dem Verzinken, insbesondere durch Umformen, Stanzen, Zuschneiden etc., weiterverarbeitet wird, wohinge- gen durch Stückverzinken zu schützende Bauteile zuerst vollständig gefertigt und erst danach feuerverzinkt werden (wodurch die Bauteile rundum vor Korrosion geschützt werden). Stückverzinken und Bandverzinken unterscheiden sich zudem hinsichtlich der Zinkschichtdicke, wodurch sich unterschiedliche Schutzdauern ergeben. Die Zinkschichtdicke von bandverzinkten Blechen liegt zumeist bei höchs- tens 20 bis 25 Mikrometern, wohingegen die Zinkschichtdicken von stückverzinkten Stahlteilen üblicherweise im Bereich von 50 bis 200 Mikrometern und sogar mehr liegen. In hot-dip galvanizing, a distinction is made between discontinuous piece galvanizing (cf., for example, DIN EN ISO 1461) and continuous strip galvanizing (DIN EN 10143 and DIN EN 10346). Both galvanizing and strip galvanizing are standardized or standardized processes. Strip-galvanized steel is a preliminary or intermediate product (semi-finished product), which is further processed after galvanizing, in particular by forming, stamping, cutting, etc., whereas components to be protected by hot-dip galvanizing are first completely manufactured and then hot-dip galvanized (whereby the Components are completely protected against corrosion). Piece galvanizing and strip galvanizing also differ in terms of zinc layer thickness, resulting in different periods of protection. The zinc layer thickness of strip-galvanized sheet metal is usually at most 20 to 25 micrometers, whereas the zinc layer thicknesses of piece-galvanized steel parts are usually in the range of 50 to 200 micrometers and even more.
Die Feuerverzinkung liefert sowohl einen aktiven als auch passiven Korrosions- schütz. Der passive Schutz erfolgt durch die Barrierewirkung des Zinküberzuges. Der aktive Korrosionsschutz entsteht aufgrund der kathodischen Wirkung des Zinküberzuges. Gegenüber edleren Metallen der elektrochemischen Spannungsreihe, wie z. B. Eisen, dient Zink als Opferanode, die das darunter liegende Eisen solange vor Korrosion schützt, bis sie selbst vollständig korrodiert ist. Hot dip galvanizing provides both active and passive corrosion protection. Passive protection is provided by the barrier effect of the zinc coating. The active corrosion protection is due to the cathodic effect of the zinc coating. Compared to nobler metals of the electrochemical series, such. As iron, zinc serves as a sacrificial anode, which protects the underlying iron from corrosion until it is completely corroded itself.
Bei der sogenannten Stückverzinkung nach DIN EN ISO 1461 erfolgt das Feuerverzinken von meist größeren Stahlbauteilen und -konstruktionen. Dabei werden stahlbasierte Rohlinge oder fertige Werkstücke (Bauteile) nach einer Vorbehandlung in das Zinkschmelzbad eingetaucht. Durch das Tauchen können insbesondere auch Innenflächen, Schweißnähte und schwer zugängliche Stellen der zu verzinkenden Werkstücke bzw. Bauteile gut erreicht werden. Die konventionelle Feuerverzinkung basiert insbesondere auf dem Tauchen von Eisen- bzw. Stahlbauteilen in eine Zinkschmelze unter Ausbildung einer Zinkbe- schichtung bzw. eines Zinküberzugs auf der Oberfläche der Bauteile. Zur Sicherstellung des Haftvermögens, der Geschlossenheit und der Einheitlichkeit des Zinküberzuges ist vorab im Allgemeinen eine sorgfältige Oberflächenvorbereitung der zu verzinkenden Bauteile erforderlich, welche üblicherweise eine Entfettung mit nachfolgendem Spülvorgang, eine sich anschließende saure Beizung mit nachfolgendem Spülvorgang und schließlich eine Flussmittelbehandlung (d. h. ein sogenanntes Fluxen) mit nachfolgendem Trocknungsvorgang umfasst. In so-called piece galvanizing according to DIN EN ISO 1461, hot-dip galvanizing is carried out on mostly larger steel components and constructions. Here, steel-based blanks or finished workpieces (components) are immersed in the molten zinc bath after pretreatment. In particular, inner surfaces, weld seams and hard-to-reach areas of the workpieces or components to be galvanized can be easily achieved by diving. Conventional hot-dip galvanizing is based, in particular, on the dipping of iron or steel components into a molten zinc to form a zinc coating or a zinc coating on the surface of the components. In order to ensure the adhesion, the integrity and the uniformity of the zinc coating, a thorough surface preparation of the components to be galvanized is generally required beforehand, which usually involves degreasing with subsequent rinsing, subsequent acid pickling followed by rinsing and finally fluxing (ie, so-called fluxing ) with subsequent drying process.
Der typische Verfahrensablauf beim konventionellen Stückverzinken mittels Feuerverzinkung gestaltet sich üblicherweise wie folgt. Aus Gründen der Prozessökonomie und der Wirtschaftlichkeit werden bei der Stückverzinkung identischer oder gleichartige Bauteile (z. B. Serienproduktion von Kfz-Bauteilen) diese typischer- weise für den gesamten Prozess zusammengeführt bzw. gruppiert (insbesondere mittels eines gemeinsamen, beispielsweise als Traverse oder Gestell ausgebildeten Warenträgers oder einer gemeinsamen Halte- bzw. Befestigungsvorrichtung für eine Vielzahl dieser identischen bzw. gleichartigen Bauteile). Hierzu werden eine Mehrzahl von Bauteilen am Warenträger über Haltemittel, wie z. B. Anschlagmittel, Anbindedrähte oder dergleichen befestigt. Anschließend werden die Bauteile im gruppierten Zustand über den Warenträger den nachfolgenden Behandlungsschritten bzw. -stufen zugeführt. The typical process sequence in conventional piece galvanizing by means of hot-dip galvanizing is usually as follows. For reasons of process economics and economic efficiency, identical or similar components (eg mass production of motor vehicle components) are typically combined or grouped together for the entire process in the case of piece galvanizing (in particular by means of a common, for example designed as traverse or frame) Goods carrier or a common holding or fastening device for a plurality of identical or similar components). For this purpose, a plurality of components on the goods carrier via holding means, such. As slings, Anbindehähte or the like attached. Subsequently, the components are supplied in the grouped state on the goods carrier the subsequent treatment steps or stages.
Zunächst werden die Bauteiloberflächen der gruppierten Bauteile einer Entfettung unterzogen, um Rückstände von Fetten und Ölen zu entfernen, wobei als Entfettungsmittel üblicherweise wässrige alkalische oder saure Entfettungsmittel zur Anwendung kommen. Nach der Reinigung im Entfettungsbad schließt sich üblicherweise ein Spülvorgang an, typischerweise durch Eintauchen in ein Wasserbad, um ein Verschleppen von Entfettungsmitteln mit dem Verzinkungsgut in den nach- folgenden Prozessschritt des Beizens zu vermeiden, wobei dies insbesondere bei einem Wechsel von alkalischer Entfettung auf eine saure Base von hoher Bedeutung ist. First, the component surfaces of the grouped components are subjected to degreasing in order to remove residues of fats and oils, wherein the degreasing agents used are usually aqueous alkaline or acid degreasing agents. After cleaning in the degreasing bath, a rinsing process usually follows, typically by immersion in a water bath, in order to avoid carryover of degreasing agents with the galvanizing material into the subsequent process step of pickling, in particular when changing from alkaline degreasing to an acidic one Base is of high importance.
Anschließend erfolgt eine Beizbehandlung (Beizen), welche insbesondere zur Entfernung von arteigenen Verunreinigungen, wie z. B. Rost und Zunder, von der Stahloberfläche dient. Das Beizen erfolgt üblicherweise in verdünnter Salzsäure, wobei die Dauer des Beizvorgangs unter anderem vom Verunreinigungszustand (z. B. Verrostungsgrad) des Verzinkungsgutes und der Säurekonzentration und Temperatur des Beizbades abhängig ist. Zur Vermeidung bzw. Minimierung von Verschleppungen von Säure- und/oder Salzresten mit dem Verzinkungsgut erfolgt nach der Beizbehandlung üblicherweise ein Spülvorgang (Spülschritt). Nachfolgend erfolgt dann das sogenannte Fluxen (Flussmittelbehandlung), wobei die zuvor entfettete und gebeizte Stahloberfläche mit einem sogenannten Flussmittel, welches typischerweise eine wässrige Lösung von anorganischen Chloriden, am häufigsten mit einer Mischung aus Zinkchlorid (ZnCI2) und Ammoniumchlorid (NH4CI), umfasst. Einerseits ist es Aufgabe des Flussmittels, vor der Reaktion der Stahloberfläche mit dem schmelzflüssigen Zink eine letzte intensive Feinstreinigung der Stahloberfläche vorzunehmen und die Oxidhaut der Zinkoberfläche aufzulösen sowie eine erneute Oxidation der Stahloberfläche bis zum Verzinkungs- vorgang zu verhindern. Andererseits erhöht das Flussmittel die Benetzungsfähig- keit zwischen der Stahloberfläche und dem schmelzflüssigen Zink. Nach der Flussmittelbehandlung erfolgt üblicherweise eine Trocknung, um einen festen Flussmittelfilm auf der Stahloberfläche zu erzeugen und anhaftendes Wasser zu entfernen, so dass nachfolgend unerwünschte Reaktionen (insbesondere die Bildung von Wasserdampf) im flüssigen Zinktauchbad vermieden werden. Die auf die vorgenannte Weise vorbehandelten Bauteile werden dann durch Eintauchen in die flüssige Zinkschmelze feuerverzinkt. Bei der Feuerverzinkung mit reinem Zink liegt der Zinkgehalt der Schmelze gemäß DIN EN ISO 1461 bei mindestens 98,0 Gew.-%. Nach dem Eintauchen des Verzinkungsgutes in das geschmolzene Zink verbleibt dieses für eine ausreichende Zeitdauer im Zinkschmelz- bad, insbesondere bis das Verzinkungsgut dessen Temperatur angenommen hat und mit einer Zinkschicht überzogen ist. Typischerweise wird die Oberfläche der Zinkschmelze insbesondere von Oxiden, Zinkasche, Flussmittelresten und dergleichen gereinigt, bevor dann das Verzinkungsgut wieder aus der Zinkschmelze herausgezogen wird. Das auf diese Weise feuerverzinkte Bauteil wird dann einem Abkühlvorgang (z. B. an der Luft oder in einem Wasserbad) unterzogen. Abschließend werden die Haltemittel für das Bauteil, wie z. B. Anschlagmittel, Anbindedräh- te oder dergleichen, entfernt. Im Anschluss an den Verzinkungsprozess erfolgt üblicherweise eine zum Teil aufwendige Nachbearbeitung oder Nachbehandlung. Dabei werden überschüssige Zinkrückstände, insbesondere sogenannte Tropfna- sen des an den Kanten erstarrenden Zinks, sowie Oxid- oder Ascherückstände, die an dem Bauteil anhaften, soweit wie möglich entfernt. Ein Kriterium für die Güte einer Feuerverzinkung ist die Dicke des Zinküberzuges in μιη (Mikrometern). In der Norm DIN EN ISO 1461 sind die Mindestwerte der geforderten Überzugsdicken angegeben, wie sie je nach Materialdicke beim Stückverzinken zu liefern sind. In der Praxis liegen die Schichtdicken deutlich über den in der DIN EN ISO 1461 angegebenen Mindestschichtdicken. Im Allgemeinen haben durch Stückverzinken hergestellte Zinküberzüge eine Dicke im Bereich von 50 bis 200 Mikrometern und sogar mehr. This is followed by a pickling (pickling), which in particular for the removal of inherent impurities such. As rust and scale, is used by the steel surface. The pickling is usually carried out in dilute hydrochloric acid, wherein the duration of the pickling process, among other things, the impurity state (eg, degree of rusting) of the zinc and the acid concentration and Temperature of the pickling bath is dependent. To avoid or minimize the carryover of acid and / or salt residues with the galvanizing material, a rinsing process (rinsing step) usually takes place after the pickling treatment. Subsequently, then the so-called fluxing (flux treatment), wherein the previously degreased and pickled steel surface with a so-called flux, which is typically an aqueous solution of inorganic chlorides, most often with a mixture of zinc chloride (ZnCl 2 ) and ammonium chloride (NH 4 Cl), includes. On the one hand, it is the task of the flux, before the reaction of the steel surface with the molten zinc, to carry out a final intensive ultrafine cleaning of the steel surface and to dissolve the oxide skin of the zinc surface and to prevent renewed oxidation of the steel surface until the galvanizing process. On the other hand, the flux increases the wettability between the steel surface and the molten zinc. After the flux treatment, drying is usually carried out to produce a solid flux film on the steel surface and to remove adhering water so as to subsequently avoid undesirable reactions (especially the formation of water vapor) in the liquid zinc immersion bath. The pre-treated in the above manner components are then hot dip galvanized by immersion in the liquid zinc melt. In galvanizing with pure zinc, the zinc content of the melt in accordance with DIN EN ISO 1461 is at least 98.0% by weight. After immersion of the galvanized in the molten zinc this remains for a sufficient period of time in the zinc melt bath, especially until the galvanized has assumed its temperature and coated with a layer of zinc. Typically, the surface of the molten zinc is in particular cleaned of oxides, zinc ash, flux residues and the like, before the galvanized material is then withdrawn from the molten zinc. The hot dip galvanized component is then subjected to a cooling process (eg in the air or in a water bath). Finally, the holding means for the component, such. As slings, Anbindedräh- te or the like, away. Following the galvanizing process, a sometimes complicated post-processing or aftertreatment usually takes place. In so doing, excess zinc residues, in particular so-called drip stains of the zinc which solidifies on the edges, and oxide or ash residues which adhere to the component are removed as far as possible. A criterion for the quality of a hot-dip galvanizing is the thickness of the zinc coating in μιη (microns). The standard DIN EN ISO 1461 specifies the minimum values of the required coating thicknesses, which, depending on the material thickness, are to be supplied in the case of hot-dip galvanizing. In practice, the layer thicknesses are significantly higher than the minimum layer thicknesses specified in DIN EN ISO 1461. In general, zinc plated zinc plating has a thickness in the range of 50 to 200 microns and even more.
Beim Verzinkungsvorgang bildet sich als Folge einer wechselseitigen Diffusion des flüssigen Zinks mit der Stahloberfläche auf dem Stahlteil ein Überzug verschiedenartig zusammengesetzter Eisen/Zink-Legierungsschichten. Beim Herausziehen der feuerverzinkten Gegenstände bleibt auf der obersten Legierungsschicht noch eine - auch als Reinzinkschicht bezeichnete - Schicht aus Zink haften, welche in ihrer Zusammensetzung der Zinkschmelze entspricht. Wegen der hohen Temperaturen beim Schmelztauchen bildet sich auf der Stahloberfläche somit zunächst eine relativ spröde Schicht auf Basis einer Legierung (Mischkristalle) zwischen Eisen und Zink aus und darüber erst die reine Zinkschicht. Die relativ spröde Eisen/Zink- Legierungsschicht verbessert zwar die Haftfestigkeit mit dem Grundmaterial, erschwert aber die Umformbarkeit des verzinkten Stahls. Höhere Siliziumgehalte im Stahl, wie sie insbesondere zur sogenannten Beruhigung des Stahls während dessen Herstellung eingesetzt werden, führen zu einer erhöhten Reaktivität zwischen der Zinkschmelze und dem Grundmaterial und in folge dessen zu einem starken Wachstum der Eisen/Zink-Legierungsschicht. Auf diese Weise kommt es zur Bildung von relativ großen Gesamtschichtdicken. Hierdurch wird zwar eine sehr lange Korrosionsschutzdauer ermöglicht, es erhöht sich jedoch auch mit zunehmender Zinkschichtdicke die Gefahr, dass die Schicht unter mechanischer Belastung, insbesondere lokalen, schlagartigen Einwirkungen, abplatzt und die Korrosionsschutzwirkung hierdurch gestört wird. Um dem zuvor geschilderten Problem des Auftretens der schnell aufwachsenden, spröden und dicken Eisen/Zink-Legierungsschicht entgegenzuwirken und auch geringere Schichtdicken mit gleichzeitig hohem Korrosionsschutz bei der Verzinkung zu ermöglichen, ist es aus dem Stand der Technik bekannt, der Zinkschmelze bzw. dem flüssigen Zinkbad zusätzlich Aluminium zuzusetzen. Beispielsweise wird durch eine Zugabe von 5 Gew.-% Aluminium zu einer flüssigen Zinkschmelze eine Zink/Aluminium-Legierung mit einer niedrigeren Schmelztemperatur gegenüber reinem Zink erzeugt. Durch die Verwendung einer Zink/Aluminium-Schmelze (Zn/Al-Schmelze) bzw. eines flüssigen Zink/Aluminium-Bades (Zn/Al-Bad) lassen sich einerseits deutlich geringere Schichtdicken für einen verlässlichen Korrosionsschutz realisieren (im Allgemeinen unterhalb von 50 Mikrometern); andererseits unterbleibt die Ausbildung der spröden Eisen/Zinn-Legierungsschicht, da das Aluminium - ohne sich auf ein bestimmte Theorie festzulegen - sozusagen zu- nächst eine Sperrschicht auf der Stahloberfläche des betreffenden Bauteils ausbildet, auf welche dann die eigentliche Zinkschicht abgeschieden wird. Mit einer Zink/Aluminium-Schmelze feuerverzinkte Bauteile lassen sich daher problemlos umformen, weisen aber dennoch - trotz der signifikant geringeren Schichtdicke im Vergleich zu einer konventionellen Feuerverzinkung mit einer quasi aluminium- freien Zinkschmelze - verbesserte Korrosionsschutzeigenschaften auf. Eine im Feuerverzinkungsbad eingesetzte Zink/Aluminium-Legierung weist gegenüber Reinzink verbesserte Fluiditätseigenschaften auf. Außerdem weisen Zinküberzüge, welche mittels unter Verwendung derartiger Zink/Aluminium-Legierungen durchgeführter Feuerverzinkungen erzeugt sind, eine größere Korrosionsbeständigkeit (welche zwei- bis sechsmal besser ist als die von Reinzink), eine verbesserte Formbarkeit und eine bessere Lackierbarkeit auf als aus Reinzink gebildete Zinküberzüge. Überdies lassen sich mit dieser Technologie auch bleifreie Zinküberzüge herstellen. Ein solches Feuerverzinkungsverfahren unter Verwendung einer Zink/Aluminium- Schmelze bzw. unter Verwendung einer Zink/Aluminium-Feuerverzinkungsbads ist beispielsweise bekannt aus der WO 2002/042512 A1 und den betreffenden Druckschriftäquivalenten zu dieser Patentfamilie (z. B. EP 1 352 100 B1 , DE 601 24 767 T2 und US 2003/0219543 A1 ). Dort werden auch geeignete Flussmittel für die Feuerverzinkung mittels Zink/Aluminium-Schmelzbädern offenbart, da Flussmittelzusammensetzungen für Zink/Aluminium-Feuerverzinkungsbäder anders beschaffen sind als solche für die konventionelle Feuerverzinkung mit Reinzink. Mit dem dort offenbarten Verfahren lassen sich Korrosionsschutzüberzüge mit sehr geringen Schichtdicken (im Allgemeinen deutlich unterhalb von 50 Mikrometern und typischerweise im Bereich von 2 bis 20 Mikrometern) und mit sehr geringem Gewicht bei hoher Kosteneffizienz erzeugen, weshalb das dort beschriebene Verfahren kommerziell unter der Bezeichnung microZINQ®-Verfahren angewendet wird. In the galvanizing process, a coating of variously composed iron / zinc alloy layers is formed as a result of mutual diffusion of the liquid zinc with the steel surface on the steel part. When pulling out the hot-dip galvanized objects remains on the uppermost alloy layer still adhere - also referred to as pure zinc layer - layer of zinc, which corresponds in composition to the molten zinc. Because of the high temperatures during hot dipping, a relatively brittle layer based on an alloy (mixed crystals) between iron and zinc initially forms on the steel surface, and above that only the pure zinc layer. Although the relatively brittle iron / zinc alloy layer improves the adhesive strength with the base material, it complicates the formability of the galvanized steel. Higher silicon contents in the steel, which are used in particular for so-called calming of the steel during its production, lead to an increased reactivity between the molten zinc and the base material and, consequently, to a strong growth of the iron / zinc alloy layer. In this way, it comes to the formation of relatively large total layer thicknesses. Although this allows a very long corrosion protection period, however, the danger also increases with increasing zinc layer thickness that the layer flakes off under mechanical stress, in particular local, sudden effects, and the corrosion protection effect is thereby disturbed. In order to counteract the problem described above of the occurrence of the rapidly growing, brittle and thick iron / zinc alloy layer and also to allow lower layer thicknesses with simultaneously high corrosion protection during galvanizing, it is known from the prior art, the zinc melt or the liquid zinc bath additionally add aluminum. For example, by adding 5% by weight of aluminum to a liquid molten zinc, a zinc / aluminum alloy having a lower melting temperature than pure zinc is produced. By using a zinc / aluminum melt (Zn / Al melt) or a liquid zinc / aluminum bath (Zn / Al bath) leave On the one hand realize significantly lower layer thicknesses for reliable corrosion protection (generally below 50 microns); On the other hand, the formation of the brittle iron / tin alloy layer is omitted because the aluminum, so to speak, first forms a barrier layer on the steel surface of the relevant component, onto which the actual zinc layer is then deposited. Hot-dip galvanized components can therefore be easily formed with a zinc / aluminum melt, but nevertheless have improved corrosion protection properties despite the significantly lower layer thickness in comparison to conventional hot-dip galvanizing with a virtually aluminum-free molten zinc melt. A zinc / aluminum alloy used in the hot-dip galvanizing bath has improved fluidity properties compared to pure zinc. In addition, zinc coatings produced by hot dip galvanizing performed using such zinc / aluminum alloys have greater corrosion resistance (which is two to six times better than Reinzink's), improved formability, and better paintability than zinc coatings formed from pure zinc. Moreover, this technology can also produce lead-free zinc coatings. Such a hot-dip galvanizing process using a zinc / aluminum melt or using a zinc / aluminum hot-dip galvanizing bath is known, for example, from WO 2002/042512 A1 and the corresponding reference numerals to this patent family (eg EP 1 352 100 B1, DE 601 24 767 T2 and US 2003/0219543 A1). It also discloses suitable fluxes for hot dip galvanizing by means of zinc / aluminum molten baths, since flux compositions for zinc / aluminum hot dip galvanizing baths are different from those for conventional hot dip galvanizing. With the process disclosed therein corrosion protection coatings can be produced with very low layer thicknesses (generally well below 50 microns and typically in the range of 2 to 20 microns) and with very low weight with high cost efficiency, which is why the process described therein commercially under the name microZINQ ® method is applied.
Bei der Stückfeuerverzinkung von Bauteilen in Zink/Aluminium-Schmelzbädern besteht insbesondere bei der Großserienstückfeuerverzinkung einer Vielzahl identischer bzw. gleichartiger Bauteile (z. B. Großserienstückfeuerverzinkung von Kfz-Bauteilen bzw. in der Automobilindustrie) aufgrund der schwierigeren Benetzbarkeit des Stahls mit der Zink/Aluminiumschmelze sowie der geringen Dicke der Zinkbeschichtungen bzw. Zinküberzüge ein Problem darin, mit ökonomischem Verfahrensablauf die identischen bzw. gleichartigen Bauteile stets auch identischen Prozessbedingungen und Prozessabläufen zu unterwerfen, insbesondere verlässlich und reproduzierbar eine Hochpräzisionsfeuerverzinkung durchzuführen, welche identische Maßhaltigkeiten für alle identischen oder gleichartigen Bauteile liefert. Dies erfolgt im Stand der Technik - neben einer aufwendigen Vorbehandlung, insbesondere unter Auswahl spezieller Flussmittel - typischerweise insbesondere durch besondere Prozesssteuerung während des Verzinkungsvorgangs, wie z. B. verlängerte Eintauchzeiten der Bauteile in die Zink/Aluminium-Schmelze, da nur auf diese Weise gewährleistet wird, dass keine Fehlstellen in den relativ dünnen Zinküberzügen oder keine nicht oder unvollständig beschichteten Bereiche auftreten. In the case of hot-dip galvanizing of components in zinc / aluminum molten baths, a large number of identical or similar components (eg large-scale backfire galvanizing of motor vehicle components or in the automotive industry) exist, in particular in the case of large-scale hot-dip galvanizing, because of the more difficult wettability of the steel with the zinc / aluminum melt as well as the small thickness of Zinc coatings or zinc coatings a problem in the economical process, the identical or similar components always subject to identical process conditions and processes, in particular reliably and reproducibly perform high-precision hot-dip galvanizing, which provides identical dimensional accuracy for all identical or similar components. This is done in the prior art - in addition to a complex pretreatment, especially with the selection of special flux - typically in particular by special process control during the galvanizing process, such. B. extended immersion times of the components in the zinc / aluminum melt, since only in this way it is ensured that no defects in the relatively thin zinc coatings or no or incomplete coated areas occur.
Um den Verfahrensablauf bei der bekannten Stückfeuerverzinkung von identischen bzw. gleichartigen Bauteilen, insbesondere bei der Großserienstückfeuerverzin- kung, ökonomisch zu gestalten und einen identischen Verfahrensablauf zu gewährleisten, ist es beim Stand der Technik so, dass eine Vielzahl der zu verzinkenden identischen bzw. gleichartigen Bauteile z. B. auf einem gemeinsamen Warenträger oder dergleichen zusammengefasst oder gruppiert und im gruppierten Zustand durch die einzelnen Verfahrensstufen, und insbesondere das Verzinkungsbad geführt werden. In order to make the process in the known piece hot-dip galvanizing of identical or similar components, especially in the Großserienstückfeuerverzin- economic and to ensure an identical process flow, it is in the prior art so that a variety of identical or identical components to be galvanized z. B. on a common goods carrier or the like summarized or grouped and guided in the grouped state by the individual process steps, and in particular the galvanizing.
Die bekannte Stückfeuerverzinkung hat jedoch verschiedene Nachteile. Bei einer mehrlagigen Behängung des Warenträgers und insbesondere bei gleicher Ein- tauch- wie Austauchbewegung des Warenträgers verweilen die Bauteile bzw. Bauteilbereiche zwangsläufig nicht gleich lang in der Zinkschmelze. Hieraus resultieren unterschiedlich lange Reaktionszeiten zwischen dem Material der Bauteile und der Zinkschmelze und daraus unterschiedliche Zinkschichtdicken auf den Bauteilen. Des weiteren wirken sich bei hochtemperatursensiblen Bauteilen, insbe- sondere bei hoch- und höchstfesten Stählen, wie z. B. für Federstähle, Fahrwerksund Karosseriekomponenten und pressgehärtete Umformteile, unterschiedliche Verweilzeiten in der Zinkschmelze auf die mechanischen Kennwerte des Stahls aus. Im Hinblick auf die Gewährleitung von definierten Kennwerten der Bauteile ist zwangsläufig die Einhaltung von definierten Prozessparametern für jedes einzelne Bauteil erforderlich. Weiterhin kommt es beim Herausziehen der Bauteile aus der Zinkschmelze zwangsläufig zum Abfließen des Zinks und Abtropfen an Bauteilkanten und -ecken. Hierdurch entstehen Zinknasen am Bauteil. Die Beseitigung dieser Zinknasen im Nachgang, die üblicherweise manuell vorzunehmen ist, stellt einen erheblichen Kostenfaktor dar, insbesondere wenn es um die Verzinkung von großen Stückzahlen und/oder die Einhaltung hoher Anforderungen an Toleranzen geht. Bei einem vollbeladenen Warenträger ist es in der Regel nicht möglich, alle Bauteile zu erreichen und dort einzeln die Zinknasen direkt an der Verzinkungsstelle zu entfernen. Üblicherweise sind die verzinkten Bauteile nach der Verzinkung vom Waren- träger abzunehmen und müssen einzeln manuell untersucht und nachbearbeitet werden, was sehr aufwendig ist. However, the known piece of fire galvanizing has several disadvantages. In the case of a multi-layered suspension of the product carrier and in particular in the case of the same immersion and exchange movement of the product carrier, the components or component regions inevitably do not remain in the molten zinc for the same length. This results in different reaction times between the material of the components and the molten zinc and thus different zinc layer thicknesses on the components. Furthermore, in the case of high-temperature-sensitive components, in particular in the case of high-strength and ultrahigh-strength steels, such as, for example, For example, spring steel, chassis and body components and press-hardened formed parts, different residence times in the molten zinc on the mechanical characteristics of the steel. With regard to the guarantee of defined characteristic values of the components, the observance of defined process parameters is inevitably required for each individual component. Furthermore, when pulling out the components from the molten zinc inevitably leads to the flow of zinc and dripping on component edges and corners. This creates zinc noses on the component. The elimination of these zinc noses in the wake, which is usually done manually, represents a significant cost factor, especially when it comes to the galvanization of large quantities and / or compliance with high tolerances requirements. In the case of a fully loaded goods carrier, it is generally not possible to reach all the components and to individually remove the zinc noses directly at the galvanizing point. Usually, the galvanized components are to be removed after galvanizing from the product carrier and must be individually examined and reworked manually, which is very expensive.
Des weiteren ist es bei der bekannten Stückfeuerverzinkung so, dass die Eintauch- und Austauchbewegung des Warenträgers in und aus dem Verzinkungsbad an der gleichen Stelle stattfindet. Durch das prozessbedingte Auftreten von Zinkasche als Reaktionsprodukt aus dem Flussmittel und der Zinkschmelze nach dem Eintauchen der Bauteile, die sich an der Oberfläche des Zinkbades ansammelt, ist es vor dem Austauchen zwingend notwendig, die Zinkasche von der Oberfläche durch Abziehen oder Wegspülen zu entfernen, um ein Anhaften an den verzinkten Bauteilen beim Herausziehen zu vermeiden, so dass sich möglichst keine Verunreinigungen am verzinkten Bauteil ergeben. Im Hinblick auf die Vielzahl der sich im Zinkbad befindenden Bauteile und die vergleichsweise schlechte Zugänglichkeit der Oberfläche des Verzinkungsbades stellt sich die Entfernung der Zinkasche von der Badoberfläche regelmäßig als sehr aufwendig und teilweise problematisch dar. Zum einen ergibt sich bei der Entfernung der Zinkasche von der Oberfläche des Verzinkungsbades eine zeitliche Verzögerung des Prozesses bei gleichzeitiger Reduzierung der Produktivität und zum anderen eine Fehlerquelle im Hinblick auf die Verzinkungsqualität der einzelnen Bauteile. Letztlich bleiben bei der bekannten Stückfeuerungsverzinkung Verunreinigungen und Zinknasen an den verzinkten Bauteilen, die durch manuelles Nacharbeiten zu entfernen sind. Diese Nacharbeitung ist regelmäßig sehr kosten- und zeitaufwendig. Diesbezüglich ist zu beachten, dass hier mit Nacharbeit nicht nur die Reinigung bzw. Ausbesserung gemeint ist, sondern insbesondere auch die visuelle Prüfung einbezogen ist. Prozessbedingt besteht bei allen Bauteilen die Gefahr, dass Verunreinigungen anhaften oder Zinknasen vorliegen, die es zu entfernen gilt. Entsprechend müssen alle Bauteile einzeln in Augenschein genommen werden. Allein diese Prüfung, ohne gegebenenfalls notwendige anschließende Arbeitsschritte, stellt einen sehr hohen Kostenaufwand dar, insbesondere im Bereich der Großserie mit sehr vielen zu prüfenden Bauteilen und sehr hohen Qualitätsanforderungen. Furthermore, it is in the known piece fire galvanizing so that the dipping and Austauchbewegung of the goods carrier takes place in and out of the galvanizing at the same point. Due to the process-related occurrence of zinc ash as a reaction product of the flux and the zinc melt after immersion of the components that accumulates on the surface of the zinc bath, it is imperative to remove the zinc ash from the surface by stripping or rinsing before immersion To avoid sticking to the galvanized components when pulling out, so that as possible no contamination on the galvanized component arise. In view of the large number of components located in the zinc bath and the comparatively poor accessibility of the surface of the galvanizing bath, the removal of the zinc ash from the bath surface regularly proves to be very complicated and in some cases problematic. On the one hand, removal of the zinc ash results from the surface the galvanizing bath a time delay of the process while reducing productivity and on the other hand a source of error with regard to the galvanizing quality of the individual components. Ultimately remain in the known piece of hot-dip galvanizing impurities and zinc lugs on the galvanized components, which are to be removed by manual reworking. This refinement is regularly very costly and time consuming. In this regard, it should be noted that reworking does not only mean cleaning or repair, but also includes, in particular, the visual inspection. Due to the process, all components have the risk of contaminants sticking or of zinc lumps to be removed. Accordingly, all components must be inspected individually. But this examination, without any necessary subsequent work steps, represents a very high cost, especially in the field of large-scale production with many components to be tested and very high quality requirements.
Das der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Problem besteht daher in der Bereitstellung einer Anlage bzw. eines Verfahrens zur Stückverzinkung von eisenbasierten bzw. eisenhaltigen Bauteilen, insbesondere stahlbasierten bzw. stahlhal- tigen Bauteilen (Stahlbauteilen) mittels Feuerverzinkung (Schmelztauchverzinkung) in einer Zink/Aluminium-Schmelze (d. h. in einem flüssigen Zink/Aluminium-Bad), vorzugsweise für die Großserienfeuerverzinkung einer Vielzahl identischer oder gleichartiger Bauteile (z. B. Kfz-Bauteile), wobei die zuvor geschilderten Nachteile des Standes der Technik zumindest weitgehend vermieden oder aber wenigstens abgeschwächt werden sollen. The problem on which the present invention is based is therefore to provide a system or a method for piece galvanizing iron-based or iron-containing components, in particular steel-based or steel-containing components (steel components) by means of hot-dip galvanizing (hot-dip galvanizing) in a zinc / aluminum melt ( ie in a liquid zinc / aluminum bath), preferably for high-volume hot-dip galvanizing of a large number of identical or similar components (eg motor vehicle components), whereby the previously described disadvantages of the prior art should at least largely be avoided or at least mitigated.
Insbesondere soll eine solche Anlage bzw. ein solches Verfahren bereitgestellt werden, welche(s) gegenüber herkömmlichen Feuerverzinkungsanlagen bzw. - verfahren eine verbesserte Prozessökonomie und einen effizienteren, insbesondere flexibleren Prozessablauf ermöglichen. In particular, such a plant or such a process is to be provided, which (s) enable an improved process economy and a more efficient, in particular more flexible process sequence compared to conventional hot-dip galvanizing plants or processes.
Zur Lösung des zuvor geschilderten Problems schlägt die vorliegende Erfindung - gemäß einem e r s t e n Aspekt der vorliegenden Erfindung - eine Anlage zur Feuerverzinkung gemäß Anspruch 1 vor; weitere, insbesondere besondere und/oder vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Anlage sind Gegenstand der diesbezüglichen Anlagenunteransprüche. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung - gemäß einem z w e i t e n Aspekt der vorliegenden Erfindung - ein Verfahren zur Feuerverzinkung gemäß dem unabhängigen Verfahrensanspruch vor; weitere, insbesondere besondere und/oder vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstand der diesbezüglichen Verfahrensunteransprüche. In order to solve the above problem, the present invention proposes - according to an aspect of the present invention - a hot-dip galvanizing plant according to claim 1; Further, in particular special and / or advantageous embodiments of the system according to the invention are the subject of the relevant sub-systems. Furthermore, according to one aspect of the present invention, the present invention relates to a method for hot-dip galvanizing according to the independent method claim; Further, in particular special and / or advantageous embodiments of the method according to the invention are the subject of the related sub-claims.
Es versteht sich bei den nachfolgenden Ausführungen von selbst, dass Ausgestaltungen, Ausführungsformen, Vorteile und dergleichen, welche nachfolgend zu Zwecken der Vermeidung von Wiederholungen nur zu einem Erfindungsaspekt ausgeführt sind, selbstverständlich auch in Bezug auf die übrigen Erfindungsaspek- te entsprechend gelten, ohne dass dies einer gesonderten Erwähnung bedarf. Bei allen nachstehend genannten relativen bzw. prozentualen gewichtsbezogenen Angaben, insbesondere relativen Mengen- oder Gewichtsangaben, ist weiterhin zu beachten, dass diese im Rahmen der vorliegenden Erfindung vom Fachmann derart auszuwählen sind, dass sie sich in der Summe unter Einbeziehung aller Komponenten bzw. Inhaltsstoffe, insbesondere wie nachfolgend definiert, stets zu 100 % bzw. 100 Gew.-% ergänzen bzw. addieren; dies versteht sich aber für den Fachmann von selbst. It goes without saying in the following explanations that embodiments, embodiments, advantages and the like, which are carried out below for purposes of avoiding repetitions only as an aspect of the invention, of course also apply accordingly with respect to the other aspects of the invention, without this being so requires a separate mention. In the case of all relative or percentage weight-related data given below, in particular relative quantities or weights, it is further to be noted that in the context of the present invention, these are to be selected by the person skilled in the art in such a way that all components or ingredients, in particular, as defined below, always add to or add to 100% or 100 wt .-%; but this is self-evident to the person skilled in the art.
Im Übrigen gilt, dass der Fachmann - anwendungsbezogen oder einzelfallbedingt - von den nachfolgend angeführten Bereichsangaben erforderlichenfalls abweichen kann, ohne dass er den Rahmen der vorliegenden Erfindung verlässt. In addition, the expert may deviate from the range indicated below, depending on the application or the individual case, if necessary, without departing from the scope of the present invention.
Zudem gilt, dass alle im Folgenden genannten Werte- bzw. Parameterangaben oder dergleichen grundsätzlich mit genormten bzw. standardisierten oder explizit angegebenen Bestimmungsverfahren oder andernfalls mit dem Fachmann auf diesem Gebiet an sich geläufigen Bestimmungs- bzw. Messmethoden ermittelt bzw. bestimmt werden können. In addition, it is true that all of the values or parameter information or the like mentioned below can in principle be determined or determined using standardized or explicitly stated determination methods or otherwise with methods of determination or measurement known per se to the person skilled in the art.
Dies vorausgeschickt, wird die vorliegende Erfindung nunmehr nachfolgend im Detail erläutert. Having said that, the present invention will now be explained in detail below.
Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Feuerverzinkung bzw. Schmelztauchverzin- kung von Bauteilen, vorzugsweise für die Großserienfeuerverzinkung einer Vielzahl identischer oder gleichartiger Bauteile, insbesondere im diskontinuierlichen Betrieb, vorzugsweise zur Stückverzinkung, mit einer Fördereinrichtung mit wenigstens einem Warenträger zur gruppierten Förderung einer Mehrzahl von an dem Warenträger zu befestigenden Bauteilen, einer gegebenenfalls dezentral vorgesehenen Entfettungseinrichtung zur Entfettung der Bauteile, einer Oberflächenbehandlungseinrichtung, insbesondere Beizeinrichtung, vorzugsweise zur chemischen, insbe- sondere nass-chemischen und/oder mechanischen Oberflächenbehandlung der Bauteile, vorzugsweise zur Beizung der Oberflächen der Bauteile, einer Flussmit- telauftragseinrichtung zur Flussmittelauftrag auf die Oberfläche der Bauteile und einer Feuerverzinkungseinrichtung zur Feuerverzinkung der Bauteile mit einem eine schmelzflüssige Zink/Aluminium-Legierung aufweisenden Verzinkungsbad. Erfindungsgemäß ist bei einer Anlage der vorgenannten Art zur Lösung der zugrundeliegenden Aufgabe eine Vereinzelungseinrichtung zum vorzugsweise automatisierten Zuführen, Eintauchen und Austauchen eines vom Warenträger vereinzelten Bauteils in das Verzinkungsbad der Feuerverzinkungseinrichtung vorgese- hen. The invention relates to a system for hot-dip galvanizing or Schmelztauchverzin- kung of components, preferably for large-scale hot-dip galvanizing a plurality of identical or similar components, especially in discontinuous operation, preferably for piece galvanizing, with a conveyor with at least one goods carrier for grouped promotion of a plurality of on the Goods components to be fastened, an optionally decentralized provided degreasing device for degreasing of the components, a surface treatment device, in particular pickling, preferably for chemical, in particular wet chemical and / or mechanical surface treatment of the components, preferably for pickling the surfaces of the components, a Flussmit- applicator device for flux application to the surface of the components and a hot-dip galvanizing device for hot-dip galvanizing the components with a molten zinc / aluminum Le galvanizing bath. According to the invention, in a system of the type mentioned above for solving the underlying object, a separating device is provided for preferably automatically feeding, immersing and emptying a component separated from the goods carrier into the galvanizing bath of the hot-dip galvanizing device.
Verfahrensgemäß betrifft die Erfindung dementsprechend ein Verfahren zur Feuer- verzinkung bzw. Schmelztauchverzinkung von Bauteilen unter Verwendung einer schmelzflüssigen Zink/Aluminium-Legierung, vorzugsweise zur Großserienfeuer- verzinkung einer Vielzahl identischer oder gleichartiger Bauteile, insbesondere im diskontinuierlichen Betrieb, vorzugsweise zur Stückverzinkung. Dabei ist vorgesehen, dass die Bauteile vor der Feuerverzinkung an einem Warenträger zur gruppierten Förderung befestigt werden. Nachfolgend werden die Bauteile einer Oberflächenbehandlung, vorzugsweise einer chemischen, insbesondere nass- chemischen, und/oder mechanischen Oberflächenbehandlung, insbesondere einer Beizung unterzogen. Anschließend werden die Bauteile auf ihrer Oberfläche mit einem Flussmittelauftrag versehen und dann die an ihrer Oberfläche mit dem Flussmittel versehenen Bauteile in einem eine schmelzflüssige Zink/Aluminium- Legierung aufweisenden Verzinkungsbad einer Feuerverzinkung unterzogen. Accordingly, according to the invention, the invention relates to a process for hot-dip galvanizing of components using a molten zinc / aluminum alloy, preferably for high-volume galvanizing of a plurality of identical or similar components, in particular in discontinuous operation, preferably for piece galvanizing. It is envisaged that the components are attached to a goods carrier for grouped promotion before hot dip galvanizing. Subsequently, the components of a surface treatment, preferably a chemical, in particular wet chemical, and / or mechanical surface treatment, in particular a pickling subjected. Subsequently, the components are flux-coated on their surface and then the components provided with the flux on their surface are subjected to hot-dip galvanizing in a galvanized zinc / aluminum alloy galvanizing bath.
Erfindungsgemäß ist bei dem vorgenannten Verfahren vorgesehen, dass bei der Feuerverzinkung die Bauteile vom Warenträger vereinzelt und/oder im vereinzelten Zustand, vorzugsweise automatisiert, dem Verzinkungsbad zugeführt, hierin eingetaucht und anschließend hieraus ausgetaucht werden. According to the invention, it is provided in the aforementioned method that during hot-dip galvanizing the components are separated from the product carrier and / or fed in the singulated state, preferably automatically, to the galvanizing bath, immersed therein and subsequently emptied therefrom.
Im Ergebnis unterscheidet sich die Erfindung vom Stand der Technik dadurch, dass die Bauteile aus dem ursprünglich gruppierten Zustand vereinzelt und im vereinzelten Zustand dem Verzinkungsbad der Zink/Aluminium-Legierung zugeführt werden. Diese, auf den ersten Blick unwirtschaftlich und prozessverzögernd erscheinende Maßnahme hat sich überraschenderweise als besonders bevorzugt erwiesen, insbesondere im Hinblick auf die Herstellung hochpräzisionsfeuerverzinkter Bauteile. As a result, the invention differs from the prior art in that the components are separated from the originally grouped state and supplied in the singulated state to the galvanizing bath of the zinc / aluminum alloy. This, at first glance, uneconomical and process-delaying measure has surprisingly been found to be particularly preferred, especially with regard to the production of high-precision hot-dip galvanized components.
Im Hinblick auf ökonomische Aspekte ist von der erfindungsgemäßen Lösung zunächst Abstand genommen worden, da bei dem aus dem Stand der Technik bekannten Stückverzinkungsprozess je nach Größe und Gewicht teilweise mehrere hundert Bauteile an einen Warenträger angehängt und gleichzeitig gemeinsam verzinkt werden. Eine Vereinzelung der Bauteile vom Warenträger vor der Verzin- kung und eine Verzinkung im vereinzelten Zustand erhöht damit zunächst einmal die Zeitdauer des reinen Verzinkungsprozesses erheblich. With regard to economic aspects, the solution according to the invention has initially been omitted since in the case of the piece galvanizing process known from the prior art, depending on the size and weight, in some cases several hundred components are attached to a product carrier and at the same time galvanized together. A separation of the components from the goods carrier before the kung and galvanizing in the isolated state thus initially increases the duration of the pure galvanizing process considerably.
Im Zusammenhang mit der Erfindung ist allerdings erkannt worden, dass insbe- sondere bei bestimmten Bauteilen, wie hoch- und höchstfesten Stählen, die temperatursensibel sind, ein gezieltes und optimiertes Handling der Bauteile beim eigentlichen Verzinkungsprozess notwendig ist. Bei der Einzelverzinkung im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Anlage bzw. dem erfindungsgemäßen Verfahren kann ohne weiteres gewährleistet werden, dass die Bauteile jeweils für sich identi- sehen Prozessparametern unterliegen. Gerade für Federstähle oder Fahrwerksund Karosseriekomponenten aus hoch- und höchstfesten Stählen, wie z. B. pressgehärtete Umformteile, spielt dies eine erhebliche Rolle. Durch die Vereinzelung der Bauteile zum Verzinken ist es möglich, dass die Reaktionszeiten zwischen dem Stahl und der Zinkschmelze jeweils gleich sind. Hieraus resultiert letztlich eine immer gleiche Zinkschichtdicke. Darüber hinaus werden die Kennwerte der Bauteile durch die Verzinkung in identischer Weise beeinflusst, da durch die Erfindung gewährleistet wird, dass die Bauteile jeweils identischen Prozessparametern ausgesetzt worden sind. Ein weiterer, erheblicher Vorteil der Erfindung ergibt sich dadurch, dass bei der erfindungsgemäßen Vereinzelung jedes Bauteil exakt manipuliert und behandelt werden kann, zum Beispiel durch spezielle Dreh- und Lenkbewegungen des Bauteils beim Ausziehen aus der Schmelze. Hierdurch kann der Nachbearbeitungsaufwand deutlich reduziert bis zum Teil gänzlich vermieden werden. Des weiteren bietet die Erfindung die Möglichkeit, dass Zinkascheanhaftungen deutlich verringert und zum Teil sogar vermieden werden können. Dies ist möglich, da der erfindungsgemäße Prozess so gesteuert werden kann, dass ein zu verzinkendes Bauteil im vereinzelten Zustand nach dem Eintauchen von der Eintauchstelle wegbewegt und zu einer von der Eintauchstelle entfernten Stelle hinbewegt wird. Anschließend erfolgt das Austauchen. Während im Bereich der Eintauchstelle die Zinkasche aufsteigt und sich auf der Oberfläche der Eintauchstelle befindet, befinden sich an der Austauchstelle wenige oder keine Zinkaschereste. Durch diese spezielle Technik können Zinkascheanhaftungen erheblich verringert bis vermieden werden. Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ist festgestellt worden, dass unter Berücksichtigung der bei der Erfindung zum Teil nicht mehr notwendigen Nachbearbeitung die Gesamtproduktionsdauer bei der Herstellung von verzinkten Bauteilen gegenüber dem Stand der Technik sogar verringert werden kann, die Erfindung also letztlich eine höhere Produktivität liefert, und zwar insbesondere deshalb, da die manuell vorzunehmende Nachbearbeitung beim Stand der Technik sehr zeitaufwendig ist. In connection with the invention, however, it has been recognized that, in particular for certain components, such as high-strength and ultra-high-strength steels, which are temperature-sensitive, targeted and optimized handling of the components in the actual galvanizing process is necessary. In the case of individual galvanizing in connection with the system according to the invention or the method according to the invention, it can be readily ensured that the components are each subject to identical process parameters. Especially for spring steel or chassis and body components made of high and ultra high strength steels, such. As press-hardened formed parts, this plays a significant role. By separating the components for galvanizing, it is possible that the reaction times between the steel and the molten zinc are the same. This ultimately results in always the same zinc layer thickness. In addition, the characteristics of the components are influenced by the galvanizing in an identical manner, since it is ensured by the invention that the components have been exposed to identical process parameters. Another significant advantage of the invention results from the fact that in the separation according to the invention each component can be precisely manipulated and treated, for example, by special rotational and steering movements of the component when pulling out of the melt. As a result, the Nachbearbeitungsaufwand significantly reduced to the part can be completely avoided. Furthermore, the invention offers the possibility that zinc ash adhesions can be significantly reduced and sometimes even avoided. This is possible since the process according to the invention can be controlled such that a component to be galvanized in the singulated state moves away from the immersion site after immersion and is moved to a location remote from the immersion site. This is followed by dipping. While the zinc ash rises in the area of the immersion site and is located on the surface of the immersion site, there are few or no zinc ash residues at the place of immersion. Thanks to this special technique, zinc ash adhesions can be significantly reduced or avoided. In the context of the present invention, it has been found that taking into account the sometimes unnecessary reworking in the invention, the overall production time in the production of galvanized components can even be reduced compared with the prior art, ie the invention ultimately provides a higher productivity, and in particular because the manual post-processing in the prior art is very time consuming.
Ein weiterer anlagentechnischer Vorteil bei einer vereinzelten Verzinkung besteht darin, dass kein breiter und tiefer, sondern nur ein schmaler Verzinkungskessel notwendig ist. Hierdurch reduziert sich die Oberfläche des Verzinkungsbades, die auf diese Weise besser abgeschirmt werden kann, so dass die Abstrahlungsverlus- te maßgeblich reduziert werden können. Im Ergebnis ergeben sich durch die Erfindung mit der vereinzelten Verzinkung Bauteile mit höherer Qualität und Sauberkeit an der Oberfläche, wobei die Bauteile als solche jeweils identischen Prozessbedingungen ausgesetzt worden sind und damit über gleiche Bauteilkennwerte verfügen. Auch unter wirtschaftlichen Aspekten bietet die Erfindung wirtschaftliche Vorteile gegenüber dem Stand der Technik, da die Herstellungsdauer unter Berücksichtigung der nicht mehr notwendigen oder zum Teil sehr eingeschränkten Nachbearbeitung um bis zu 20 % verringert werden kann. Another advantage of an individual galvanizing plant is that no wider and deeper, but only a narrow galvanizing boiler is necessary. This reduces the surface of the galvanizing bath, which can be better shielded in this way, so that the radiation losses can be significantly reduced. The result of the invention with the occasional galvanizing components with higher quality and cleanliness at the surface, the components have been exposed as such in each case identical process conditions and thus have the same component characteristics. Also in economic terms, the invention offers economic advantages over the prior art, since the production time can be reduced by up to 20% taking into account the no longer necessary or sometimes very limited post-processing.
Bei der Erfindung ist es möglich, dass nach der anfänglichen Gruppierung der Bauteile über den bzw. an dem Warenträger die Vereinzelung nach der Oberflächenbehandlung oder nach dem Flussmittelauftrag vorgenommen wird. Vorrichtungsgemäß ist die Vereinzelung der Bauteile vom Warenträger über die Vereinzelungseinrichtung dann im Anschluss an die Entfettung oder im Anschluss an die Oberflächenbehandlung, insbesondere Beizung, oder im Anschluss an der Fluss- mittelauftrag vorgesehen. Bei durchgeführten Versuchen unter Kosten-Nutzen- Gesichtspunkten ist festgestellt worden, dass es am zweckmäßigsten ist, dass die Bauteile vom Warenträger nach dem Flussmittelauftrag vereinzelt werden, die Vereinzelungseinrichtung sich also zwischen der Feuerverzinkungseinnchtung und der Flussmittelauftragseinrichtung befindet. Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Entfettung, die Oberflächenbehandlung und der Flussmittelauftrag im gruppierten Zustand der Bauteile, während nur die Verzinkung im vereinzelten Zustand vorgenommen wird. Vorrichtungsgemäß ist bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Vereinzelungseinrichtung wenigstens ein zwischen der Flussmit- telauftragseinrichtung und der Feuerverzinkungseinrichtung angeordnetes Vereinzelungsmittel aufweist. Dieses Vereinzelungsmittel ist dann bevorzugt so ausgebil- det, dass es aus der Gruppe der Bauteile eines der Bauteile entnimmt und es anschließend der Feuerverzinkungseinrichtung zur Feuerverzinkung zuführt. Das Vereinzelungsmittel kann dabei das Bauteil unmittelbar vom Warenträger abnehmen oder entnehmen oder aber das Bauteil von der Bauteilgruppe, die vom Warenträger bereits abgestellt worden ist, entnehmen. Dabei versteht es sich, dass es grundsätzlich auch möglich ist, dass mehr als ein Vereinzelungsmittel vorgesehen ist, also gleichzeitig eine Mehrzahl vereinzelter Bauteile im vereinzelten Zustand feuerverzinkt werden. In diesem Zusammenhang versteht es sich dann auch, dass zumindest der Verzinkungsprozess der vereinzelten Bauteile in identischer Weise durchgeführt wird, auch wenn Bauteile von unterschiedlichen Vereinzelungsmitteln gleichzeitig oder zeitlich versetzt und unabhängig voneinander durch die Feuerverzinkungseinrichtung bzw. das Verzinkungsbad geführt werden. In the invention, it is possible that after the initial grouping of the components on the or on the goods carrier the separation after the surface treatment or after the flux application is made. According to the device, the separation of the components from the goods carrier via the singling device is then provided following the degreasing or following the surface treatment, in particular pickling, or following the fluxing application. In experiments carried out under cost-benefit aspects has been found that it is most appropriate that the components are separated from the goods carrier after the flux application, the singulator is thus located between the Feuerverzinkungseignchtung and the flux application device. In this embodiment of the invention, the degreasing, the surface treatment and the flux application takes place in the grouped state of the components, while only the galvanizing is performed in the isolated state. According to the invention, in a preferred embodiment of the invention, it is provided that the separating device has at least one separating means arranged between the flux-applying device and the hot-dip galvanizing device. This separating means is then preferably designed so that it picks one of the components from the group of components and then supplies it to the hot-dip galvanizing device for hot-dip galvanizing. The separating means can remove or remove the component directly from the product carrier or remove the component from the component group that has already been parked by the product carrier. It is understood that it is also possible in principle that more than one separating means is provided, so at the same time a plurality of individual components are hot-dip galvanized in the isolated state. In this context, it is then also understood that at least the galvanizing of the separated components is carried out in an identical manner, even if components of different separating means simultaneously or staggered and independently by the hot-dip galvanizing or galvanizing bath.
Bei einer alternativen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anlage und des zugehörigen Verfahrens ist vorgesehen, dass das Vereinzelungsmittel zwar so ausgebildet ist, dass es aus der Gruppe der Bauteile eines der Bauteile entnimmt, dass entnommene Bauteil aber nicht unmittelbar der Verzinkung zuführt. Das Vereinzelungsmittel kann das aus der Gruppe der Bauteile entnommene Bauteil beispielsweise an ein zur Vereinzelungseinrichtung gehörendes Fördersystem, z. B. einen Warenträger oder eine Monorail-Bahn, übergeben, über welches das verein- zelte Bauteil dann im vereinzelten Zustand verzinkt wird. Letztlich ist bei dieser Ausführungsform anlagengemäß vorgesehen, dass die Vereinzelungseinrichtung wenigstens zwei Vereinzelungsmittel aufweist, nämlich ein erstes Vereinzelungsmittel, das die Vereinzelung der Bauteile aus der Gruppe der Bauteile vornimmt, und wenigstens ein zweites Vereinzelungsmittel, beispielsweise in Art eines För- dersystems, das dann das vereinzelte Bauteil durch das Verzinkungsbad führt. In an alternative embodiment of the system according to the invention and the associated method, it is provided that the separating means is indeed designed such that it removes one of the components from the group of components, but that the removed component does not feed directly to the galvanizing. The separating means can take the component removed from the group of components, for example, to a conveyor system belonging to the separating device, for example a conveyor belt. B. a goods carrier or a monorail, handed over which the isolated component is then galvanized in the isolated state. Ultimately, in this embodiment, according to the system, it is provided that the separating device has at least two separating means, namely a first separating means, which separates the components from the group of components, and at least one second separating means, for example in the form of a conveying system, which then isolated component passes through the galvanizing bath.
Bei einer weiteren, bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Vereinzelungsmittel derart ausgebildet, dass ein vereinzeltes Bauteil in einen Eintauchbereich des Bads eintaucht, dann vom Eintauchbereich zu einem benachbarten Austauchbereich bewegt und nachfolgend im Austauchbereich ausgetaucht wird. Wie zuvor bereits ausgeführt worden ist, entsteht an der Oberfläche des Eintauchbereichs Zinkasche als Reaktionsprodukt des Flussmittels mit der Zinkschmelze. Durch die Bewegung des in die Zinkschmelze eingetauchten Bauteils vom Ein- tauchbereich zum Austauchbereich hin befindet sich an der Oberfläche des Austauchbereichs keine oder kaum Zinkasche. Auf diese Weise bleibt die Oberfläche des ausgetauchten verzinkten Bauteils frei oder zumindest im wesentlichen frei von Zinkascheanhaftungen. Dabei versteht es sich, dass der Eintauchbereich dem Austauchbereich benachbart ist, es sich also um räumlich voneinander beabstan- dete und sich insbesondere nicht überschneidende Bereiche des Verzinkungsba- des handelt. In a further, preferred embodiment of the invention, the separating means is designed such that a separated component is immersed in a dip area of the bath, then moved from the immersion area to an adjacent immersion area and subsequently immersed in the replacement area. As previously stated, zinc ash is produced on the surface of the immersion area as a reaction product of the flux with the molten zinc. Due to the movement of the component immersed in the molten zinc Diving area towards the immersion area there is no or hardly any zinc ash at the surface of the immersion area. In this way, the surface of the immersed galvanized component remains free or at least substantially free of zinc ash adhesions. It is understood that the immersion area is adjacent to the immersion area, ie, it is a spatially spaced apart and, in particular, non-intersecting areas of the galvanizing bath.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des vorgenannten Erfindungsgedankens ist im übrigen vorgesehen, dass das Bauteil nach dem Eintauchen zumindest so lange im Eintauchbereich des Verzinkungsbades verbleibt, bis die Reaktionszeit zwischen der Bauteiloberfläche und der Zink/Aluminium-Legierung des Verzinkungsbades beendet ist. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass die Zinkasche, die sich innerhalb der Schmelze nach oben bewegt, sich lediglich an der Oberfläche des Eintauchbereichs ausbreitet. Anschließend kann das Bauteil dann in den Austauchbereich, der im wesentlichen frei von Zinkasche ist, bewegt und dort ausgetaucht werden. In a preferred embodiment of the aforementioned concept of the invention is otherwise provided that the component remains after immersion at least as long in the immersion region of the galvanizing bath until the reaction time between the component surface and the zinc / aluminum alloy of the galvanizing completed. In this way it is ensured that the zinc ash, which moves upwards within the melt, spreads only on the surface of the immersion area. Subsequently, the component can then be moved into the immersion region, which is essentially free of zinc ash, and dipped out there.
Bei Versuchen, die im Zusammenhang mit der Erfindung durchgeführt worden sind, ist festgestellt worden, dass es zweckmäßig ist, wenn das Bauteil zwischen 20 % bis 80 %, vorzugsweise wenigstens 50 % der Verzinkungsdauer im Bereich des Eintauchbereichs verbleibt und erst anschließend in den Austauchbereich bewegt wird. Anlagentechnisch bedeutet dies, dass die Vereinzelungseinrichtung bzw. das oder die zugehörigen Vereinzelungsmittel durch eine entsprechende Steuerung so ausgelegt und bedarfsweise aufeinander abgestimmt sind, dass der vorgenannte Verfahrensablauf problemlos durchgeführt werden kann. In experiments that have been carried out in the context of the invention, it has been found that it is expedient if the component remains between 20% to 80%, preferably at least 50%, of the galvanizing time in the region of the immersion region and only then moves into the immersion region becomes. In terms of plant technology, this means that the singling device or the associated singulation means are designed and, if necessary, adapted to one another by an appropriate control, so that the aforementioned method sequence can be carried out without problems.
Insbesondere bei Bauteilen aus temperatursensiblen Stählen und bei kundenspezifischen Anforderungen nach Bauteilen mit möglichst identischen Produkteigen- schaffen ist anlagen- und verfahrensgemäß vorgesehen, dass das Vereinzelungsmittel derart ausgebildet ist, dass alle vom Warenträger vereinzelten Bauteile in identischer Weise, insbesondere mit identischer Bewegung, in identischer Anordnung und/oder mit identischer Zeit, durch das Verzinkungsbad geführt werden. Dies lässt sich letztlich ohne weiteres durch eine entsprechende Steuerung der Vereinzelungseinrichtung bzw. des wenigstens einen zugeordneten Vereinzelungsmittels realisieren. Durch die identische Handhabung haben identische Bauteile, also Bauteile, die aus jeweils gleichem Material bestehen und die jeweils gleiche Form haben, jeweils identische Produkteigenschaften. Hierzu gehören nicht nur gleiche Zinkschichtdicken, sondern auch identische Kennwerte der verzinkten Bauteile, da diese jeweils in identischer Weise durch das Verzinkungsbad geführt worden sind. Des weiteren bietet die Erfindung anlagen- und verfahrensgemäß durch die Vereinzelung den Vorteil, dass Zinknasen leichter vermieden werden können. Hierzu ist anlagengemäß eine Abstreifeinrichtung im Anschluss an den Austauchbereich vorgesehen, wobei bei einer bevorzugten Ausgestaltung dieses Erfindungsgedankens das Vereinzelungsmittel derart ausgebildet ist, dass alle vom Warenträger vereinzelten Bauteile nach dem Austauchen an der Abstreifeinrichtung zum Abstreifen von flüssigem Zink in identischer Weise vorbeigeführt werden. Bei einer alternativen Ausgestaltung, die aber auch in Kombination mit der Abstreifeinrichtung realisiert werden kann, ist vorgesehen, dass alle vom Warenträger vereinzelten Bauteile in identischer Weise nach dem Austauchen derart bewegt werden, dass Tropfnasen flüssigen Zinks entfernt werden, insbesondere abtropfen und/oder gleichmäßig auf den Bauteiloberflächen verteilt werden. Durch die Erfindung ist es im Ergebnis damit möglich, jedes einzelne Bauteil definiert nicht nur durch das Verzinkungsbad, sondern auch entweder in einer bestimmten Positionierung, beispielsweise einer Schrägstellung des Bauteils zu führen und, an einem oder mehreren Abstreifern vorbeizubewegen und/oder das Bauteil durch spezielle Dreh- und/oder Lenkbewegungen nach dem Austauchen so zu bewegen, so dass Zinknasen zumindest im wesentlichen vermieden werden. In particular with components made of temperature-sensitive steels and with customer-specific requirements for components with product identity as identical as possible, it is provided in accordance with the system and the method that the separating means be designed in such a way that all components separated from the product carrier are arranged identically, in particular with identical movement, in an identical arrangement and / or with identical time, are passed through the galvanizing bath. This can ultimately be realized without further ado by a corresponding control of the separating device or of the at least one associated separating means. Due to the identical handling identical components, ie components that consist of the same material and each have the same shape, each have identical product properties. This does not belong only the same zinc layer thicknesses, but also identical characteristics of the galvanized components, since these have been performed in an identical manner by the galvanizing bath. Furthermore, the invention provides system and process according to the separation advantage that zinc noses can be easily avoided. For this purpose, according to the system, a stripping device is provided following the immersion region, wherein in a preferred embodiment of this inventive concept, the separating means is designed such that all isolated from the goods carrier components are passed after emersion of the stripping device for stripping liquid zinc in an identical manner. In an alternative embodiment, which can also be realized in combination with the stripping device, it is provided that all components separated from the product carrier are moved in an identical manner after emptying in such a way that dripping noses of liquid zinc are removed, in particular drip off and / or uniformly be distributed to the component surfaces. As a result, the invention makes it possible to guide each individual component not only through the galvanizing bath, but also either in a specific positioning, for example an inclination of the component, and move past one or more scrapers and / or the component by special Rotary and / or steering movements to move after the immersion so that zinc noses are at least substantially avoided.
Im übrigen weist die erfindungsgemäße Anlage bevorzugt eine Mehrzahl von Spül- einrichtungen, gegebenenfalls mit mehreren Spülstufen auf. So ist bevorzugt eine Spüleinrichtung im Anschluss an die Entfettungseinrichtung und/oder im Anschluss an die Oberflächenbehandlungseinrichtung vorgesehen. Durch die einzelnen Spüleinrichtungen ist letztlich sichergestellt, dass die in der Entfettungseinrichtung verwendeten Entfettungsmittel bzw. die in der Oberflächenbehandlungseinrichtung eingesetzten Oberflächenbehandlungsmittel nicht in die nächste Verfahrensstufe eingetragen werden. Moreover, the system according to the invention preferably has a plurality of flushing devices, optionally with a plurality of flushing stages. Thus, a rinsing device is preferably provided after the degreasing device and / or after the surface treatment device. The individual flushing devices ultimately ensure that the degreasing agents used in the degreasing device or the surface treatment agents used in the surface treatment device are not introduced into the next process step.
Des weiteren weist die erfindungsgemäße Anlage bevorzugt eine Trocknungseinrichtung im Anschluss an die Flussmittelauftragseinrichtung auf, so dass das Flussmittel nach dem Aufbringen auf die Oberfläche der Bauteile getrocknet wird. Auf diese Weise wird verhindert, dass ein Flüssigkeitseintrag aus der Flussmittellösung in das Verzinkungsbad erfolgt. Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist im Anschluss an die Feuer- verzinkungseinrichtung eine Abkühleinrichtung, insbesondere eine Abschreckeinrichtung, vorgesehen, an der das Bauteil nach der Feuerverzinkung abgekühlt bzw. abgeschreckt wird. Furthermore, the system according to the invention preferably has a drying device following the flux application device, so that the flux is dried after application to the surface of the components. In this way it is prevented that a liquid entry from the flux solution takes place in the galvanizing bath. In a preferred development of the invention, a cooling device, in particular a quenching device, is provided following the hot-dip galvanizing device, at which point the component is cooled or quenched after hot-dip galvanizing.
Weiterhin kann insbesondere im Anschluss an die Abkühleinrichtung eine Nachbehandlungseinrichtung vorgesehen sein. Die Nachbehandlungseinrichtung dient insbesondere einer Passivierung, Versiegelung oder Farbgebung der verzinkten Bauteile. Die Nachbehandlungsstufe kann aber auch beispielsweise die Nachbear- beitung, insbesondere das Entfernen von Verunreinigungen und/oder das Entfernen von Zinknasen, umfassen. Wie zuvor ausgeführt worden ist, ist der Nachbearbeitungsschritt bei der Erfindung gegenüber dem im Stand der Technik bekannten Verfahren aber erheblich verringert und zum Teil sogar überflüssig. Des weiteren betrifft die Erfindung eine Anlage und/oder ein Verfahren der vorgenannten Art, wobei die Bauteile eisenbasierte und/oder eisenhaltige Bauteile, insbesondere stahlbasierte und/oder stahlbasierte Bauteile, sogenannte Stahlbauteile, vorzugsweise Kfz-Bauteile oder Bauteile für den Automobilbereich sind. Alternativ oder ergänzend enthält das Verzinkungsbad Zink und Aluminium in einem Zink/Aluminium-Gewichtsverhältnis im Bereich von 55-99,999 : 0,001 -45, bevorzugt 55-99,97 : 0,03-45, insbesondere 60-98 : 2-40, vorzugsweise 70-96 : 4- 30. Alternativ oder ergänzend weist das Verzinkungsbad nachfolgende Zusammensetzung auf, bei der die Gewichtsangaben auf das Verzinkungsbad bezogen sind und in der Summe aller Bestandteile der Zusammensetzung 100 Gew.-% resultiert: Furthermore, an after-treatment device can be provided in particular following the cooling device. The aftertreatment device is used in particular for a passivation, sealing or coloring of the galvanized components. However, the post-treatment step can also include, for example, post-processing, in particular the removal of impurities and / or the removal of zinc noses. As has been stated above, however, the post-processing step in the invention is considerably reduced and sometimes even unnecessary in comparison with the method known in the prior art. Furthermore, the invention relates to a system and / or a method of the aforementioned type, wherein the components are iron-based and / or iron-containing components, in particular steel-based and / or steel-based components, so-called steel components, preferably automotive components or components for the automotive sector. Alternatively or additionally, the galvanizing bath contains zinc and aluminum in a zinc / aluminum weight ratio in the range of 55-99.999: 0.001-45, preferably 55-99.97: 0.03-45, more preferably 60-98: 2-40, preferably 70-96: 4-30. Alternatively or additionally, the galvanizing bath has the following composition, in which the weights are based on the galvanizing bath and in the sum of all constituents of the composition results in 100% by weight:
(i) Zink, insbesondere in Mengen im Bereich von 55 bis 99,999 Gew.-%, vorzugsweise 60 bis 98 Gew.-%,  (i) zinc, in particular in amounts ranging from 55 to 99.999% by weight, preferably 60 to 98% by weight,
(ii) Aluminium, insbesondere in Mengen ab 0,001 Gew.-%, vorzugsweise ab 0,005 Gew.-%, weiter bevorzugt im Bereich von 0,03 bis 45 Gew.-%, weiter bevorzugt zwischen 0,1 bis 45 Gew.-%,  (ii) aluminum, in particular in amounts from 0.001% by weight, preferably from 0.005% by weight, more preferably in the range from 0.03 to 45% by weight, more preferably from 0.1 to 45% by weight .
(iii) gegebenenfalls Silizium, insbesondere in Mengen im Bereich von 0,0001 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 0,001 bis 2 Gew.-%;  (iii) optionally silicon, in particular in amounts ranging from 0.0001 to 5 wt .-%, preferably 0.001 to 2 wt .-%;
(iv) gegebenenfalls mindestens ein weiterer Inhaltsstoff und/oder gegebenenfalls mindestens eine Verunreinigung, insbesondere aus der Gruppe der Alkalime- talle wie Natrium und/oder Kalium, Erdalkalimetalle wie Kalzium und/oder (iv) optionally at least one further ingredient and / or optionally at least one impurity, in particular from the group of alkali metals such as sodium and / or potassium, alkaline earth metals such as calcium and / or
Magnesium und/oder Schwermetalle wie Cadmium, Blei, Antimon, Wismut, insbesondere in Gesamtmengen im Bereich von 0,0001 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 0,001 bis 5 Gew.-%. Im Zusammenhang mit durchgeführten Versuchen ist festgestellt worden, dass sich bei Zinkbädern mit der zuvor angegebenen Zusammensetzung sehr dünne und sehr homogene Beschichtungen am Bauteil erreichen lassen, die insbesondere den hohen Anforderungen an die Bauteilqualität im Kraftfahrzeugbau genügen. Magnesium and / or heavy metals such as cadmium, lead, antimony, bismuth, in particular in total amounts in the range of 0.0001 to 10 wt .-%, preferably 0.001 to 5 wt .-%. In connection with experiments carried out, it has been found that in the case of zinc baths with the composition given above, it is possible to achieve very thin and very homogeneous coatings on the component, which satisfy in particular the high demands on component quality in motor vehicle construction.
Alternativ oder ergänzend weist das Flussmittel folgende Zusammensetzung auf, wobei die Gewichtsangaben auf das Flussmittel bezogen sind und in der Summe aller Bestandteile der Zusammensetzung 100 Gew.-% resultiert: Alternatively or additionally, the flux has the following composition, the weight data being based on the flux and resulting in the sum of all constituents of the composition 100 wt .-%:
(i) Zinkchlorid (ZnCI2), insbesondere in Mengen im Bereich von 50 bis 95 Gew.- %, vorzugsweise 58 bis 80 Gew.-%; (i) zinc chloride (ZnCl 2 ), especially in amounts ranging from 50 to 95% by weight, preferably from 58 to 80% by weight;
(ii) Ammoniumchlorid (NH4CI), insbesondere in Mengen im Bereich von 5 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 7 bis 42 Gew.-%; (ii) ammonium chloride (NH 4 Cl), especially in amounts ranging from 5 to 50% by weight, preferably 7 to 42% by weight;
(iii) gegebenenfalls mindestens ein Alkali- und/oder Erdalkalisalz, bevorzugt Natriumchlorid und/oder Kaliumchlorid, insbesondere in Gesamtmengen im Bereich von 1 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 2 bis 20 Gew.-%;  (iii) optionally at least one alkali and / or alkaline earth metal salt, preferably sodium chloride and / or potassium chloride, in particular in total amounts in the range of 1 to 30 wt .-%, preferably 2 to 20 wt .-%;
(iv) gegebenenfalls mindestens ein Metallchlorid, bevorzugt Schwermetallchlorid, vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe von Nickelchlorid (NiCI2), Manganchlorid (MnCI2), Bleichlorid (PbCI2), Cobaltchlorid (CoCI2), Zinnchlorid (SnCI2), Antimonchlorid (SbC ) und/oder Wismutchlorid (B1CI3), insbesondere in Gesamtmengen im Bereich von 0,0001 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 0,001 bis 10 Gew.-%; (iv) optionally at least one metal chloride, preferably heavy metal chloride, preferably selected from the group of nickel chloride (NiCl 2 ), manganese chloride (MnCl 2 ), lead chloride (PbCl 2 ), cobalt chloride (CoCl 2 ), tin chloride (SnCl 2 ), antimony chloride (SbC ) and / or bismuth chloride (B1CI3), in particular in total amounts in the range of 0.0001 to 20 wt .-%, preferably 0.001 to 10 wt .-%;
(v) gegebenenfalls mindestens ein weiteres Additiv, vorzugsweise Netzmittel und/oder Tensid, insbesondere in Mengen im Bereich von 0,001 bis 10 Gew.- %, vorzugsweise 0,01 bis 5 Gew.-%.  (V) optionally at least one further additive, preferably wetting agent and / or surfactant, in particular in amounts ranging from 0.001 to 10% by weight, preferably 0.01 to 5 wt .-%.
Alternativ oder ergänzend ist vorgesehen, dass die Flussmittelauftragseinrichtung, insbesondere das Flussmittelbad der Flussmittelauftragseinrichtung, das Flussmittel in vorzugsweise wässriger Lösung enthält, insbesondere in Mengen und/oder Konzentrationen des Flussmittels im Bereich von 200 bis 700 g/l, insbesondere 350 bis 550 g/l, vorzugsweise 500 bis 550 g/l, und/oder dass das Flussmittel als vorzugsweise wässrige Lösung eingesetzt wird, insbesondere mit Mengen und/oder Konzentrationen des Flussmittels im Bereich von 200 bis 700 g/l, insbesondere 350 bis 550 g/l, vorzugsweise 500 bis 550 g/l. Bei Versuchen mit einem Flussmittel in der vorgenannten Zusammensetzung und/oder Konzentration insbesondere in Verbindung mit der zuvor beschriebenen Zink/Aluminium-Legierung ist festgestellt worden, dass sich sehr geringe Schichtdicken, insbesondere von kleiner 20 μιη ergeben, was mit einem geringen Gewicht und verringerten Kosten einhergeht. Gerade im Kfz-Bereich sind dies wesentliche Kriterien. Alternatively or additionally, it is provided that the flux application device, in particular the Flußmittelbad the flux application device containing flux in preferably aqueous solution, in particular in amounts and / or concentrations of the flux in the range of 200 to 700 g / l, in particular 350 to 550 g / l , preferably 500 to 550 g / l, and / or that the flux is used as a preferably aqueous solution, in particular with amounts and / or concentrations of the flux in the range of 200 to 700 g / l, in particular 350 to 550 g / l, preferably 500 to 550 g / l. In tests with a flux in the above-mentioned composition and / or concentration, in particular in conjunction with the previously described zinc / aluminum alloy, it has been found that very small layer thicknesses, in particular of less than 20 μm, result, with a low weight and reduced costs accompanied. Especially in the motor vehicle sector these are essential criteria.
Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbei- spielen anhand der Zeichnung und der Zeichnung selbst. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung. Other features, advantages and applications of the present invention will become apparent from the following description of exemplary embodiments with reference to the drawings and the drawing itself. In this case, all described and / or illustrated features alone or in any combination form the subject of the present invention, regardless from their summary in the claims or their dependency.
einen schematischen Verfahrensablauf der einzelnen Stufen des erfindungsgemäßen Verfahrens, a schematic process sequence of the individual stages of the process according to the invention,
eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Anlage und des Ablaufs des erfindungsgemäßen Verfahren bei einem Verfahrensschritt,  a schematic representation of a system according to the invention and the sequence of the method according to the invention in a method step,
eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Anlage und des Ablaufs des erfindungsgemäßen Verfahren bei einem weiteren Verfahrensschritt und  a schematic representation of a system according to the invention and the sequence of the method according to the invention in a further method step and
eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Anlage und des Ablaufs des erfindungsgemäßen Verfahren bei einem weiteren Verfahrensschritt.  a schematic representation of a system according to the invention and the sequence of the method according to the invention in a further method step.
In Fig. 1 ist ein Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer erfindungsgemäßen Anlage 1 schematisch dargestellt. In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, dass es sich bei dem gezeigten Ablaufschema um ein nach der Erfindung mögliches Verfahren handelt, einzelne Verfahrensschritte aber auch weggelassen oder in einer anderen Reihenfolge als dargestellt und nachfolgend beschrieben, vorgesehen sein können. Auch können weitere Verfahrensschritte vorgesehen sein. Im übrigen ist es so, dass nicht alle Verfahrensstufen grundsätzlich in einer räumlich zusammengefassten Anlage 1 vorgesehen sein müssen. Auch die dezentrale Realisierung einzelner Verfahrensstufen ist möglich. In dem in Fig. 1 dargestellten Ablaufschema bezeichnet die Stufe A die Anlieferung und das Ablegen von zu verzinkenden Bauteilen 2 an einer Verbindungsstelle. Die Bauteile 2 sind im vorliegenden Beispiel bereits mechanisch oberflächenbehandelt, insbesondere sandgestrahlt. Dies kann, muss aber nicht vorgesehen sein. In Fig. 1, a sequence of the method according to the invention in a system 1 according to the invention is shown schematically. In this context, it should be pointed out that the flowchart shown is a method which is possible according to the invention, but individual method steps may also be omitted or provided in a different order than shown and described below. Also, further method steps may be provided. Moreover, it is the case that not all stages of the process basically have to be provided in a spatially combined Annex 1. The decentralized realization of individual process stages is also possible. In the flowchart shown in FIG. 1, the step A designates the delivery and depositing of components 2 to be galvanized at a connection point. The components 2 are already mechanically surface-treated in the present example, in particular sandblasted. This may or may not be foreseen.
In der Stufe B werden die Bauteile 2 mit einem Warenträger 7 einer Fördereinrichtung 3 zu einer Gruppe von Bauteilen 2 verbunden. Zum Teil werden die Bauteile 2 auch untereinander und damit nur mittelbar mit dem Warenträger 7 verbunden. Auch ist es möglich, dass der Warenträger 7 einen Korb, ein Gestell oder derglei- chen aufweist, in den bzw. in das die Bauteile 2 eingelegt werden. In stage B, the components 2 are connected to a goods carrier 7 of a conveyor 3 to form a group of components 2. In part, the components 2 are also connected to each other and thus only indirectly with the goods carrier 7. It is also possible for the goods carrier 7 to have a basket, a frame or the like, in or into which the components 2 are inserted.
In der Stufe C erfolgt eine Entfettung der Bauteile 2. Hierbei werden alkalische oder saure Entfettungsmittel 1 1 eingesetzt, um Rückstände von Fetten und Ölen an den Bauteilen 2 zu beseitigen. In stage C, the components 2 are degreased. In this case, alkaline or acid degreasing agents 11 are used to remove residues of fats and oils on the components 2.
In der Stufe D ist eine Spülung, insbesondere mit Wasser, der entfetteten Bauteile 2 vorgesehen. Hierbei werden die Reste von Entfettungsmittel 1 1 von den Bauteilen 2 abgespült. Im Verfahrensschrift E erfolgt ein Beizen der Oberflächen der Bauteile 2, also eine nass-chemische Oberflächenbehandlung. Üblicherweise erfolgt das Beizen in verdünnter Salzsäure. In stage D, a rinse, in particular with water, of the degreased components 2 is provided. In this case, the residues of degreasing agent 1 1 are rinsed off from the components 2. In the process document E, a pickling of the surfaces of the components 2, so a wet-chemical surface treatment. The pickling is usually carried out in dilute hydrochloric acid.
An die Stufe E schließt sich die Stufe F an, wobei es sich hierbei wiederum um eine Spülung, insbesondere mit Wasser handelt, um ein Verschleppen des Beizmittels in die nachfolgenden Verfahrensstufen zu vermeiden. Stage E is followed by stage F, which in turn is a rinse, in particular with water, in order to prevent the pickling agent from being carried over into the subsequent process stages.
Die entsprechend gereinigten und gebeizten, zu verzinkenden Bauteile 2 werden dann, noch immer als Gruppe an dem Warenträger 4 zusammengefasst, gefluxt, nämlich einer Flussmittelbehandlung unterzogen. Die Flussmittelbehandlung in der Stufe H erfolgt vorliegend ebenfalls in einer wässrigen Flussmittellösung. Nach einer hinreichenden Verweildauer im Flussmittel 23 wird der Warenträger 7 mit den Bauteilen 2 in der Stufe I einer Trocknung zugeführt, um einen festen Flussmittelfilm auf der Oberfläche der Bauteile 2 zu erzeugen und anhaftendes Wasser zu entfernen. Im Verfahrensschritt J werden die zuvor als Gruppe zusammengefassten Bauteile 2 vereinzelt, also aus der Gruppe entnommen, und anschließend im vereinzelten Zustand weiterbehandelt. Die Vereinzelung kann dabei dadurch erfolgen, dass die Bauteile 2 einzeln vom Warenträger 7 abgenommen werden oder auch dadurch, dass der Warenträger 7 die Gruppe von Bauteilen 2 zunächst ablegt und die Bauteile 2 dann einzeln aus der Gruppe entnommen werden. The correspondingly cleaned and pickled, to be galvanized components 2 are then, still grouped together as a group on the product carrier 4, floated, namely subjected to a flux treatment. In the present case, the flux treatment in stage H is likewise carried out in an aqueous flux solution. After a sufficient residence time in the flux 23, the product carrier 7 with the components 2 in stage I is subjected to drying in order to produce a solid flux film on the surface of the components 2 and to remove adhering water. In method step J, the components 2 previously combined as a group are singulated, ie removed from the group, and subsequently further treated in the singulated state. The separation can take place in that the components 2 are removed individually from the product carrier 7 or also in that the product carrier 7 first deposits the group of components 2 and the components 2 are then removed individually from the group.
Nach der Vereinzelung im Schritt J werden die Bauteile 2 nun in der Stufe K feuerverzinkt. Hierzu werden die Bauteile 2 jeweils für sich in ein Verzinkungsbad 28 eingetaucht und nach einer vorgegebenen Verweildauer wieder ausgetaucht. After the separation in step J, the components 2 are now hot-dip galvanized in the stage K. For this purpose, the components 2 are each immersed in a galvanizing bath 28 and dipped again after a predetermined residence time.
An das Verzinken im Verfahrensschritt K schließt sich ein Abtropfen des noch flüssigen Zinks in der Stufe L an. Das Abtropfen erfolgt dabei beispielsweise durch Entlangfahren des im vereinzelten Zustand verzinkten Bauteils 2 an einem oder mehrere Abstreifern einer Abstreifeinrichtung oder durch vorgegebene Schwenk- und Drehbewegungen des Bauteils 2, was entweder zum Abtropfen oder aber zur gleichmäßigen Verteilung des Zinks auf der Bauteiloberfläche führt. The galvanizing in method step K is followed by dripping of the still liquid zinc in stage L. The dripping takes place, for example, by traversing the galvanized in isolated state component 2 on one or more scrapers of a stripping or by predetermined pivoting and rotational movements of the component 2, which leads either to dripping or even distribution of the zinc on the component surface.
Anschließend wird das verzinkte Bauteil im Schritt M abgeschreckt. Subsequently, the galvanized component is quenched in step M.
An das Abschrecken im Verfahrensschritt M schließt sich eine Nachbehandlung in der Stufe N an, bei der es sich beispielsweise um eine Passivierung, Versiegelung oder organische oder anorganische Beschichtung des verzinkten Bauteils 2 handeln kann. Die Nachbehandlung schließt aber auch eine möglicherweise vorzu- nehmende Nachbearbeitung des Bauteils 2 ein. The quenching in method step M is followed by a post-treatment in stage N, which may be, for example, a passivation, sealing or organic or inorganic coating of the galvanized component 2. However, the aftertreatment also includes a possible reworking of the component 2.
In den Fig. 2 bis 4 ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anlage 1 schematisch dargestellt. In den Fig. 2 bis 4 ist in schematischer Darstellung eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anlage 1 zur Feuer- bzw. Schmelztauchverzinkung von Bauteilen 2 dargestellt. Die Anlage 1 ist zur Feuerverzinkung einer Vielzahl identischer Bauteile 2 im diskontinuierlichen Betrieb, der sogenannten Stückverzinkung vorgesehen. Insbesondere ist die Anlage 1 zur Feuerverzinkung von Bauteilen 2 in Großserien ausgelegt und geeignet. Die Großserienverzinkung bezeichnet eine Verzinkung, bei der nacheinander mehr als 100, insbesondere mehr als 1000 und bevorzugt mehr als 10.000 identische Bauteile 2 verzinkt werden, ohne dass zwischendurch Bauteile 2 anderer Form und Größe verzinkt werden. Die Anlage 1 weist eine Fördereinrichtung 3 zur Förderung bzw. zum gleichzeitigen Transport einer Mehrzahl von Bauteilen 2 auf, die zu einer Gruppe zusammenge- fasst sind. Bei der Fördereinrichtung 3 handelt es sich vorliegend um eine Kranbahn mit einer Schienenführung 4, an der eine Laufkatze 5 mit Hubwerk verfahrbar ist. Über ein Hubseil 6 ist mit der Laufkatze 5 ein Warenträger 7 verbunden. Der Warenträger 7 dient zur Halterung und Befestigung der Bauteile 2. Die Verbindung der Bauteile 2 mit dem Warenträger 7 erfolgt üblicherweise an einer Verbindungsstelle 8 der Anlage, an der die Bauteile 2 zur Verbindung mit dem Warenträger 7 gruppiert werden. 2 to 4, an embodiment of a system 1 according to the invention is shown schematically. 2 to 4, an embodiment of a system 1 according to the invention for the hot or hot dip galvanizing of components 2 is shown in a schematic representation. The plant 1 is provided for hot dip galvanizing a plurality of identical components 2 in the discontinuous operation, the so-called piece galvanizing. In particular, the plant 1 is designed and suitable for hot dip galvanizing of components 2 in large series. The large-scale galvanizing refers to galvanizing, in which successively more than 100, in particular more than 1000 and preferably more than 10,000 identical components 2 are galvanized, without in between components 2 of different shape and size are galvanized. The system 1 has a conveying device 3 for conveying or for the simultaneous transport of a plurality of components 2, which are combined into a group. In the present case, the conveyor device 3 is a crane track with a rail guide 4, on which a trolley 5 with a lifting mechanism can be moved. About a hoisting rope 6 a goods carrier 7 is connected to the trolley 5. The goods carrier 7 is used to hold and secure the components 2. The connection of the components 2 with the goods carrier 7 is usually carried out at a connection point 8 of the system, to which the components 2 are grouped for connection to the goods carrier 7.
An die Verbindungsstelle 8 schließt sich eine Entfettungseinrichtung 9 an. Die Entfettungseinrichtung 9 weist ein Entfettungsbecken 10 auf, in dem sich ein Entfettungsmittel 1 1 befindet. Das Entfettungsmittel 1 1 kann sauer oder basisch sein. An die Entfettungseinrichtung 9 schließt sich eine Spüleinrichtung 12 an, die ein Spülbecken 13 mit darin befindlichem Spülmittel 14 aufweist. Bei dem Spülmittel 14 handelt es sich vorliegend um Wasser. An die Spüleinrichtung 12, dieser also in Verfahrensrichtung nachgeschaltet, ist eine als Beizeinrichtung 15 ausgebildete Oberflächenbehandlungseinrichtung zur nass-chemischen Oberflächenbehandlung der Bauteile 2. Die Beizeinrichtung 15 weist ein Beizbecken 16 mit einem darin befindlichen Beizmittel 17 auf. Bei dem Beizmittel 17 handelt es sich vorliegend um verdünnte Salzsäure. At the junction 8, a degreasing device 9 connects. The degreasing device 9 has a degreasing basin 10 in which a degreasing agent 1 1 is located. The degreasing agent 1 1 may be acidic or basic. The degreasing device 9 is adjoined by a flushing device 12, which has a sink 13 with flushing agent 14 located therein. The rinsing agent 14 in the present case is water. Downstream of the rinsing device 12, that is to say in the process direction, is a surface treatment device designed as a pickling device 15 for wet-chemical surface treatment of the components 2. The pickling device 15 has a pickling tank 16 with a pickling means 17 located therein. The mordant 17 in the present case is dilute hydrochloric acid.
Im Anschluss an die Beizeinrichtung 15 ist erneut eine Spüleinrichtung 18 mit Spülbecken 19 und darin befindlichem Spülmittel 20 vorgesehen. Bei dem Spülmit- tel 20 handelt es sich wiederum um Wasser. Following the pickling device 15, a rinsing device 18 with a rinsing basin 19 and rinsing agent 20 located therein is again provided. The detergent 20 is again water.
In Verfahrensrichtung hinter der Spüleinrichtung 18 befindet sich eine Flussmittel- auftragseinrichtung 21 mit einem Flussmittelbecken 22 und darin befindlichem Flussmittel 23. Das Flussmittel enthält bei einer bevorzugten Ausführungsform Zinkchlorid (ZnCI2) in einer Menge von 58 bis 80 Gew.-% sowie Ammoniumchlorid (NH4CI) in der Menge von 7 bis 42 Gew.-% auf. Des weiteren sind gegebenenfalls in geringer Menge Alkali- und/oder Erdalkalisalze sowie gegebenenfalls dem gegenüber in weiter verringerter Menge ein Schwermetallchlorid vorgesehen. Des weiteren ist gegebenenfalls noch ein Netzmittel in geringen Mengen vorgesehen. Es versteht sich, dass die vorgenannten Gewichtsangaben auf das Flussmittel 23 bezogen sind und in der Summe aller Bestandteile der Zusammensetzung 100 Gew.-% ausmachen. Im übrigen liegt das Flussmittel 23 in wässriger Lösung vor, und zwar in einer Konzentration im Bereich von 500 bis 550 g/l. Hinzuweisen ist darauf, dass die vorgenannten Einrichtungen 9, 12, 15, 18 und 21 grundsätzlich jeweils eine Mehrzahl von Becken aufweisen können. Diese einzelnen Becken, aber auch die zuvor beschriebenen Becken, sind kaskadenartig hintereinander angeordnet. In the process direction downstream of the rinsing device 18 is a flux application device 21 with a fluxing basin 22 and therein flux 23. The flux contains in a preferred embodiment zinc chloride (ZnCl 2 ) in an amount of 58 to 80 wt .-% and ammonium chloride (NH 4 CI) in the amount of 7 to 42 wt .-% on. Furthermore, if appropriate, a small amount of alkali metal and / or alkaline earth metal salts and, if appropriate, a further heavy metal chloride are provided in a further reduced amount. Furthermore, if necessary, a wetting agent is also provided in small quantities. It is understood that the above weight data are based on the flux 23 and make up in the sum of all components of the composition 100 wt .-%. Incidentally, the flux 23 is in aqueous solution, in a concentration in the range of 500 to 550 g / l. It should be pointed out that the aforementioned devices 9, 12, 15, 18 and 21 can each basically have a plurality of cymbals. These individual basins, but also the basins described above, are arranged in cascade behind one another.
An die Flussmittelauftragseinrichtung 21 schließt sich eine Trocknungseinrichtung 24 an, um anhaftendes Wasser vom Flussmittelfilm, der sich auf der Oberfläche der Bauteile 2 befindet, zu entfernen. Des weiteren weist die Anlage 1 eine Feuerverzinkungseinnchtung 25 auf, in der die Bauteile 2 feuerverzinkt werden. Die Feuerverzinkungseinnchtung 25 weist ein Verzinkungsbecken 26 auf, gegebenenfalls mit einer oberseitig vorgesehenen Einhausung 27. Im Verzinkungsbecken 26 befindet sich ein Verzinkungsbad 28, das eine Zink/Aluminium-Legierung enthält. Konkret weist das Verzinkungsbad 60 bis 98 Gew.-% an Zink und 2 bis 40 Gew.-% an Aluminium auf. Des weiteren sind gegebenenfalls geringe Mengen an Silizium und gegebenenfalls in weiter verringerten Anteilen eine geringe Menge an Alkali- und/oder Erdalkalimetallen sowie Schwermetallen vorgesehen. Dabei versteht es sich, dass die vorgenannten Gewichtsangaben auf das Verzinkungsbad 28 bezogen sind und in der Summe aller Bestandteile der Zusammensetzung 100 Gew.-% ausmachen. The flux applicator 21 is followed by a drying device 24 to remove adhering water from the flux film, which is located on the surface of the components 2. Furthermore, the plant 1 has a Feuerverzinkungseinnchtung 25, in which the components 2 are hot-dip galvanized. The Feuerverzinkungseinnchtung 25 has a galvanizing tank 26, optionally with a housing provided on the top 27. In galvanizing tank 26 is a galvanizing bath 28, which contains a zinc / aluminum alloy. Specifically, the galvanizing bath has 60 to 98% by weight of zinc and 2 to 40% by weight of aluminum. Furthermore, if appropriate, small amounts of silicon and optionally in further reduced proportions a small amount of alkali and / or alkaline earth metals and heavy metals are provided. It is understood that the aforementioned weights are based on the galvanizing 28 and make up in the sum of all components of the composition 100 wt .-%.
In Verfahrensrichtung nach der Feuerverzinkungseinnchtung 25 befindet sich eine Abkühleinrichtung 29, die zum Abschrecken der Bauteile 2 nach der Feuerverzin- kung vorgesehen ist. Schließlich ist nach der Abkühleinrichtung 29 eine Nachbe- handlungseinrichtung 30 vorgesehen, in der die feuerverzinkten Bauteile 2 nachbehandelt und/oder nachbearbeitet werden können. In the process direction after the Feuerverzinkungseinnchtung 25 is a cooling device 29, which is provided for quenching of the components 2 after the Feuerverzin- kung. Finally, after the cooling device 29, a post-treatment device 30 is provided, in which the hot-dip galvanized components 2 can be post-treated and / or post-processed.
Zwischen der Trocknungseinrichtung 24 und der Feuerverzinkungseinnchtung 25 befindet sich eine Vereinzelungseinrichtung 31 , die zum automatisierten Zuführen, Eintauchen und Austauchen eines vom Warenträger 7 vereinzelten Bauteils 2 in das Verzinkungsbad 28 der Feuerverzinkungseinnchtung 25 vorgesehen ist. Die Vereinzelungseinrichtung 31 weist im dargestellten Ausführungsbeispiel ein Vereinzelungsmittel 32 auf, das zur Handhabung der Bauteile 2, nämlich zur Entnahme eines Bauteils 2 aus der Gruppe der Bauteile 2 bzw. zur Abnahme der gruppier- ten Bauteile 2 vom Warenträger 7 sowie zum Zuführen, Eintauchen und Austauchen des vereinzelten Bauteils 2 in das Verzinkungsbad 28 vorgesehen ist. Zur Vereinzelung befindet sich zwischen dem Vereinzelungsmittel 32 und der Trocknungseinrichtung 24 eine Übergabestelle 33, an der die Bauteile 2 entweder abgelegt oder aber insbesondere im hängenden Zustand vom Warenträger 7 und damit von der Gruppe entnehmbar bzw. vereinzelbar sind. Hierzu ist das Vereinze- lungsmittel 32 bevorzugt so ausgebildet, dass es in Richtung der Übergabestelle 33 und von dieser weg bewegbar ist und/oder in Richtung auf die Verzinkungseinrich- tung 25 und von dieser weg bewegbar ist. Between the drying device 24 and the Feuerverzinkungseinnchtung 25 is a separating device 31, which is provided for automated feeding, immersing and dehumidifying a separated from the goods carrier 7 component 2 in the galvanizing bath 28 of the Feuerverzinkungseinnchtung 25. In the exemplary embodiment shown, the separating device 31 has a separating means 32 which is used for handling the components 2, namely for removing a component 2 from the group of components 2 or for removing the grouped components 2 from the product carrier 7 and for feeding, immersing and Diving of the separated component 2 is provided in the galvanizing bath 28. For singling is located between the separating means 32 and the drying device 24, a transfer point 33, at which the components 2 are either stored or in particular in the hanging state of the goods carrier 7 and thus removed from the group or can be singled. For this purpose, the separating means 32 is preferably designed so that it can be moved in the direction of the transfer point 33 and away from it and / or in the direction of the galvanizing device 25 and away from it.
Im Übrigen ist das Vereinzelungsmittel 32 derart ausgebildet, dass es ein in das Verzinkungsbad 28 vereinzelt eingetauchtes Bauteil 2 vom Eintauchbereich zu einem benachbarten Austauchbereich bewegt und anschließend im Austauchbereich austaucht. Der Eintauchbereich und der Austauchbereich sind dabei voneinander beabstandet, entsprechen also einander nicht. Insbesondere überschneiden sich die beiden Bereiche auch nicht. Dabei erfolgt die Bewegung vom Ein- tauchbereich zum Austauchbereich erst nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitdauer, nämlich nach Abschluss der Reaktionszeit des Flussmittels 23 mit der Oberfläche der jeweils zu verzinkenden Bauteile 2. Incidentally, the separating means 32 is designed in such a way that it moves a component 2 immersed in the galvanizing bath 28 occasionally from the immersion region to an adjacent immersion region and then emerges in the region of exchange. The immersion area and the immersion area are spaced apart from each other, so do not correspond to each other. In particular, the two areas do not overlap. The movement from the immersion region to the immersion region does not take place until a predetermined period of time has elapsed, namely after the reaction time of the flux 23 with the surface of the components 2 to be galvanized has ended.
Des Weiteren verfügt die Vereinzelungseinrichtung 31 zentral und/oder das Verein- zelungsmittel 32 lokal über eine Steuerungseinrichtung, wonach die Bewegung des Vereinzelungsmittels 32 derart erfolgt, dass alle vom Warenträger 7 vereinzelten Bauteile 2 mit identischer Bewegung, in identischer Anordnung und mit identischer Zeit durch das Verzinkungsbad 28 geführt werden. Nicht dargestellt ist, dass sich oberhalb des Verzinkungsbades 28 und noch innerhalb der Einhausung 27 ein Abstreifer einer nicht dargestellten Abstreifeinrichtung befindet, der zum Abstreifen von flüssigem Zink vorgesehen ist. Im übrigen kann das Vereinzelungsmittel 32 über die zugeordnete Steuereinrichtung auch so gesteuert sein, dass ein bereits verzinktes Bauteil 2 noch innerhalb der Einhausung 27 beispielsweise durch entsprechende Drehbewegungen derart bewegt wird, dass überschüssiges Zink abtropft und/oder alternativ dazu gleichmäßig auf der Bauteiloberfläche verteilt wird. Furthermore, the separating device 31 has centrally and / or the separating means 32 locally via a control device, according to which the movement of the separating means 32 takes place in such a way that all components 2 separated from the goods carrier 7 move with identical movement, in identical arrangement and with identical time through the Galvanizing 28 are performed. Not shown is that above the galvanizing bath 28 and still within the housing 27, a scraper of a stripping device, not shown, which is provided for stripping liquid zinc. Moreover, the separating means 32 can also be controlled via the associated control device so that an already galvanized component 2 is still moved within the housing 27, for example by corresponding rotational movements such that excess zinc drips and / or alternatively is evenly distributed on the component surface.
In den Fig. 2 bis 4 sind nun verschiedene Zustände beim Betrieb der Anlage 1 dargestellt. Fig. 2 zeigt einen Zustand, bei dem an der Verbindungsstelle 8 eine Vielzahl von zu verzinkenden Bauteilen 2 abgelegt sind. Oberhalb der Gruppe von Bauteilen 2 befindet sich der Warenträger 7. Nach Absenken des Warenträgers 7 werden die Bauteile 2 am Warenträger 7 befestigt. Im dargestellten Ausführungs- beispiel sind die Bauteile 2 lagenweise angeordnet. Hierbei können alle Bauteile 7 jeweils mit dem Warenträger 7 verbunden werden. Es ist aber auch möglich, dass lediglich die obere Lage von Bauteilen 2 mit dem Warenträger 7 verbunden wird, während die folgende Lage mit der jeweils darüberliegenden Lage verbunden wird. Auch ist es möglich, dass die Gruppe von Bauteilen 2 in einem korbartigen Gestell oder dergleichen angeordnet ist. FIGS. 2 to 4 show different states during operation of the system 1. FIG. 2 shows a state in which a multiplicity of components 2 to be galvanized are deposited at the connection point 8. Above the group of components 2 is the goods carrier 7. After lowering the goods carrier 7, the components 2 are attached to the goods carrier 7. In the illustrated embodiment For example, the components 2 are arranged in layers. In this case, all components 7 can each be connected to the goods carrier 7. But it is also possible that only the upper layer of components 2 is connected to the goods carrier 7, while the following position is connected to the respective overlying layer. It is also possible that the group of components 2 is arranged in a basket-like frame or the like.
In Fig. 3 befindet sich die Gruppe von Bauteilen 2 oberhalb der Beizeinrichtung 15. Die Stufen C und D, nämlich das Entfetten und Spülen, sind bereits vorgenommen worden. In Fig. 3, the group of components 2 is above the pickling means 15. The stages C and D, namely degreasing and rinsing, have already been carried out.
In Fig. 4 ist die Gruppe von Bauteilen 2 an der Übergabestelle 33 abgelegt worden. Die Laufkatze 5 befindet sich auf dem Weg zurück zur Verbindungsstelle 8, an der sich bereits neu zu verzinkende Bauteile 2 als Gruppe befinden. Von der an der Übergabestelle 33 abgelegten Gruppe von Bauteilen 2 ist über das Vereinzelungsmittel 32 bereits ein Bauteil 2 entnommen worden, das kurz vor der Zuführung in die Feuerverzinkungseinrichtung 25 steht. In Fig. 4, the group of components 2 has been deposited at the transfer point 33. The trolley 5 is on the way back to the connection point 8, at which are already new to be galvanized components 2 as a group. From the deposited at the transfer point 33 group of components 2 has already been removed via the separating means 32, a component 2, which is just before feeding into the hot-dip galvanizing 25.
Bezugszeichenliste: LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Anlage 1 plant
2 Bauteil  2 component
3 Fördereinrichtung 3 conveyor
4 Schienenführung  4 rail guide
5 Laufkatze  5 trolley
6 Hubseil  6 hoist rope
7 Warenträger  7 goods carriers
8 Verbindungsstelle 8 connection point
9 Entfettungseinrichtung  9 degreasing device
10 Entfettungsbecken  10 degreasing tanks
1 1 Entfettungsmittel  1 1 degreaser
12 Spüleinrichtung  12 rinsing device
13 Spülbecken 13 sinks
14 Spülmittel  14 detergent
15 Beizeinrichtung  15 pickling device
16 Beizbecken  16 pickling tanks
17 Beizmittel  17 pickling agent
18 Spüleinrichtung 18 rinsing device
19 Spülbecken  19 sinks
20 Spülmittel  20 washing-up liquid
21 Flussmittelauftragseinrichtung  21 flux applicator
22 Flussmittelbecken  22 flux basins
23 Flussmittel 23 flux
24 Trocknungseinrichtung  24 drying device
25 Feuerverzinkungseinrichtung  25 galvanizing equipment
26 Verzinkungsbecken  26 galvanizing tanks
27 Einhausung  27 enclosure
28 Verzinkungsbad 28 galvanizing bath
29 Abkühleinrichtung  29 Cooling device
30 Nachbehandlungseinrichtung  30 aftertreatment device
31 Vereinzelungseinrichtung  31 Separation device
32 Vereinzelungsmittel  32 separating agents
33 Übergabestelle 33 transfer point

Claims

Patentansprüche:  claims:
Anlage (1 ) zur Feuerverzinkung von Bauteilen (2), vorzugsweise zur Großse- rienfeuerverzinkung einer Vielzahl identischer oder gleichartiger Bauteile (2), insbesondere im diskontinuierlichen Betrieb, vorzugsweise zur Stückverzin- kung, mit einer Fördereinrichtung (3) mit wenigstens einem Warenträger (7) zur gruppierten Förderung einer Mehrzahl von an dem Warenträger (7) zu befestigenden Bauteilen, einer gegebenenfalls dezentral vorgesehenen Entfettungseinrichtung (9) zur Entfettung der Bauteile (2), einer Oberflächenbehandlungseinrichtung, insbesondere Beizeinrichtung (15), vorzugsweise zur chemischen, insbesondere nass-chemischen, und/oder mechanischen Oberflächenbehandlung der Bauteile (2), vorzugsweise zur Beizung der Oberflächen der Bauteile (2), einer Flussmittelauftragseinnchtung (21 ) zum Flussmittelauftrag auf die Oberfläche der Bauteile (2) und einer Feuerverzinkungseinnchtung (25) zur Feuerverzinkung der Bauteile (2) mit einem eine schmelzflüssige Zink/Aluminium-Legierung aufweisenden Verzinkungsbad (28), d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , Plant (1) for the hot-dip galvanizing of components (2), preferably for large-batch hot-dip galvanizing of a plurality of identical or similar components (2), especially in discontinuous operation, preferably for piece bonding, with a conveying device (3) having at least one product carrier (7 ) for the grouped promotion of a plurality of on the product carrier (7) to be fastened components, an optionally decentralized provided degreasing device (9) for degreasing the components (2), a surface treatment device, in particular pickling device (15), preferably for chemical, especially wet-chemical , and / or mechanical surface treatment of the components (2), preferably for pickling the surfaces of the components (2), flux application means (21) for flux application to the surface of the components (2) and a hot dip galvanizing means (25) for hot dip galvanizing the components (2 ) with a molten zinc / aluminum L. zinc-plating bath (28), d a d u c h e c e n e c e n e,
dass eine Vereinzelungseinrichtung (31 ) zum vorzugsweise automatisierten Zuführen, Eintauchen und Austauchen eines vom Warenträger (7) vereinzelten Bauteils (2) in das Verzinkungsbad (28) der Feuerverzinkungseinnchtung (27) vorgesehen ist. in that a separating device (31) is provided for preferably automatically feeding, immersing and dehumidifying a component (2) isolated from the goods carrier (7) into the galvanizing bath (28) of the hot-dip galvanizing means (27).
Anlage nach Anspruch 1 , Plant according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Vereinzelung der Bauteile (2) vom Warenträger (7) über die Vereinzelungseinrichtung (31 ) im Anschluss an die Entfettung oder im Anschluss an die Oberflächenbehandlung, insbesondere Beizung, oder im Anschluss an den Flussmittelauftrag vorgesehen ist. characterized in that the separation of the components (2) from the goods carrier (7) via the singling device (31) is provided following the degreasing or subsequent to the surface treatment, in particular pickling, or subsequent to the flux application.
Anlage nach Anspruch 1 oder 2, Plant according to claim 1 or 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die Vereinzelungseinrichtung (31 ) wenigstens ein insbesondere zwischen der Flussmittelauftragseinnchtung (21 ) und der Feuerverzinkungseinnchtung (25) angeordnetes Vereinzelungsmittel (32) aufweist. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, characterized in that the singling device (31) has at least one separating means (32) arranged in particular between the fluxing application means (21) and the hot-dip galvanizing means (25). Plant according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass das Vereinzelungsmittel (32) derart ausgebildet ist, dass ein vereinzeltes Bauteil (2) in einen Eintauchbereich des Verzinkungsbades (28) eintaucht, dann vom Eintauchbereich zu einem benachbarten Austauchbereich bewegt und nachfolgend im Austauchbereich ausgetaucht wird; und/oder in that the separating means (32) is designed so that a separated component (2) is immersed in an immersion region of the galvanizing bath (28), then moved from the immersion region to an adjacent immersion region and subsequently immersed in the replacement region; and or
dass das Vereinzelungsmittel (32) derart ausgebildet ist, dass alle vom Warenträger (7) vereinzelten Bauteile (2) in identischer Weise, insbesondere mit identischer Bewegung, in identischer Anordnung und/oder mit identischer Zeit, durch das Verzinkungsbad (28) geführt werden. in that the separating means (32) is designed in such a way that all the components (2) isolated from the goods carrier (7) are guided in an identical manner, in particular with identical movement, in an identical arrangement and / or with identical time, through the galvanizing bath (28).
Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, Plant according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass eine Abstreifeinrichtung im Anschluss an den Austauchbereich des Verzinkungsbades (28) vorgesehen ist, insbesondere wobei das Vereinzelungsmittel (32) derart ausgebildet ist, dass alle vom Warenträger (7) vereinzelten Bauteile (2) nach dem Austauchen an der Abstreifeinrichtung zum Abstreifen in identischer Weise vorbeigeführt werden; und/oder in that a stripping device is provided following the immersion region of the galvanizing bath (28), in particular wherein the separating means (32) is designed such that all components (2) separated from the goods support (7) after stripping the stripping device for stripping in an identical manner be passed; and or
dass das Vereinzelungsmittel (32) derart ausgebildet ist, dass alle vom Warenträger (7) vereinzelten Bauteile in identischer Weise nach dem Austauchen derart bewegt werden, dass Tropfnasen entfernt werden, insbesondere abtropfen und/oder gleichmäßig auf den Bauteiloberflächen verteilt werden. in that the separating means (32) is designed in such a way that all components separated from the goods carrier (7) are moved in an identical manner after emptying in such a way that dripping noses are removed, in particular drip off and / or distributed uniformly on the component surfaces.
Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, Plant according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass mindestens eine Spüleinrichtung (12, 18), insbesondere mit jeweils wenigstens einer Spülstufe vorgesehen ist, insbesondere wobei die Spüleinrichtung (12, 18) im Anschluss an die Entfettungseinrichtung (9) und/oder im Anschluss an die Oberflächenbehandlungseinrichtung vorgesehen ist, vorzugsweise eine Spüleinrichtung (12, 18) jeweils im Anschluss an die Entfettungseinrichtung (9) und im Anschluss an die Oberflächenbehandlungseinrichtung vorgesehen ist; und/oder dass eine Trocknungseinhchtung (24) im Anschluss an die Flussmittelauf- tragseinhchtung (21 ) vorgesehen ist; und/oder in that at least one flushing device (12, 18) is provided, in particular with at least one flushing step, in particular wherein the flushing device (12, 18) is provided following the degreasing device (9) and / or following the surface treatment device, preferably a flushing device (12, 18) is provided in each case following the degreasing device (9) and subsequent to the surface treatment device; and or a drying device (24) is provided following the flux application device (21); and or
dass im Anschluss an die Feuerverzinkungseinrichtung (25) eine Abkühleinrichtung (29), insbesondere Abschreckeinrichtung, vorgesehen ist; und/oder dass im Anschluss an die Feuerverzinkungseinrichtung (25) und gegebenenfalls an die optionale Abkühleinrichtung (29) eine Nachbehandlungseinrichtung (30) vorgesehen ist. in that a cooling device (29), in particular a quenching device, is provided following the hot-dip galvanizing device (25); and / or that an after-treatment device (30) is provided after the hot-dip galvanizing device (25) and optionally at the optional cooling device (29).
Verfahren zur Feuerverzinkung von Bauteilen (2) unter Verwendung einer schmelzflüssigen Zink/Aluminium-Legierung, vorzugsweise zur Großserien- Feuerverzinkung einer Vielzahl identischer oder gleichartiger Bauteile (2), insbesondere im diskontinuierlichen Betrieb, vorzugsweise zur Stückverzin- kung, Process for the hot-dip galvanizing of components (2) using a molten zinc / aluminum alloy, preferably for high-volume hot-dip galvanizing of a plurality of identical or similar components (2), in particular in discontinuous operation, preferably for piece bonding,
wobei die Bauteile (2) vor der Feuerverzinkung an einem Warenträger (7) zur gruppierten Förderung befestigt werden, nachfolgend die Bauteile (2) einer Oberflächenbehandlung, vorzugsweise einer chemischen, insbesondere nass-chemischen, und/oder mechanischen Oberflächenbehandlung, insbesondere einer Beizung, unterzogen werden, anschließend die Bauteile (2) auf ihrer Oberfläche mit einem Flussmittel (23) versehen werden und dann die an ihrer Oberfläche mit dem Flussmittel (23) versehenen Bauteile (2) in einem eine schmelzflüssige Zink/Aluminium-Legierung aufweisenden Verzinkungs- bad (28) einer Feuerverzinkung unterzogen werden, wherein the components (2) are fastened to a goods carrier (7) for grouped conveyance before hot-dip galvanizing, subsequently subjecting the components (2) to surface treatment, preferably chemical, in particular wet-chemical, and / or mechanical surface treatment, in particular pickling Then, the components (2) are provided on their surface with a flux (23) and then provided on their surface with the flux (23) components (2) in a molten zinc / aluminum alloy having zinc plating ( 28) are subjected to hot-dip galvanizing,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , characterized ,
dass bei der Feuerverzinkung die Bauteile (2) vom Warenträger (7) vereinzelt und/oder im vereinzelten Zustand, vorzugsweise automatisiert, dem Verzin- kungsbad (28) zugeführt, hierin eingetaucht und anschließend hieraus ausgetaucht werden. in the case of hot-dip galvanizing, the components (2) are separated from the product carrier (7) and / or supplied in isolated form, preferably automatically, to the galvanizing bath (28), dipped therein and subsequently emptied therefrom.
Verfahren nach Anspruch 7, Method according to claim 7,
dadurch gekennzeichnet, dass die Bauteile (2) vom Warenträger (7) nach der Oberflächenbehandlung, insbesondere Beizung, oder nach dem Flussmittelauftrag vereinzelt werden. characterized in that the components (2) are separated from the product carrier (7) after the surface treatment, in particular pickling, or after the flux application.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, 9. The method according to claim 7 or 8,
dadurch gekennzeichnet, dass ein vereinzeltes Bauteil (2) in einen Eintauchbereich des Verzinkungsbades (28) eingetaucht, dann vom Eintauchbereich zu einem benachbarten Austauchbereich bewegt und nachfolgend im Aus- tauchbereich ausgetaucht wird, insbesondere wobei das vereinzelte Bauteil characterized in that an isolated component (2) is immersed in an immersion region of the galvanizing bath (28), then moved from the immersion region to an adjacent immersion region and subsequently immersed in the immersion region, in particular wherein the separated component
(2) erst nach Abschluss der Reaktionszeit des Flussmittels (23) mit der Zink/Aluminium-Legierung aus dem Eintauchbereich zum Austauchbereich bewegt wird. 10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, (2) is moved from the immersion area to the replacement area only after completion of the reaction time of the flux (23) with the zinc / aluminum alloy. 10. Method according to one of the preceding method claims,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass alle vom Warenträger (7) vereinzelten Bauteile (2) in identischer Weise, insbesondere mit identischer Bewegung in identischer Anordnung und/oder mit identischer Zeit, durch das Verzinkungsbad (28) geführt werden; und/oder dass alle vom Warenträger (7) vereinzelten Bauteile (2) nach dem Austauchen an einer Abstreifeinrichtung zum Abstreifen der flüssigen Zink/Aluminium-Legierung in identischer Weise vorbeigeführt werden; und/oder  that all of the goods carrier (7) isolated components (2) in an identical manner, in particular with identical movement in an identical arrangement and / or with identical time, by the galvanizing bath (28) are guided; and / or that all of the goods carrier (7) isolated components (2) are passed after immersion in a stripping device for stripping the liquid zinc / aluminum alloy in an identical manner; and or
dass alle vom Warenträger (7) vereinzelten Bauteile (2) in identischer Weise nach dem Austauchen derart bewegt werden, dass Tropfnasen der flüssigen Zink/Aluminium-Legierung entfernt werden, insbesondere abtropfen und/oder gleichmäßig auf der Bauteiloberfläche verteilt werden.  in that all components (2) isolated from the product carrier (7) are moved in an identical manner after emptying in such a way that dripping noses of the liquid zinc / aluminum alloy are removed, in particular drip off and / or distributed uniformly on the component surface.
1 1 . Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, 1 1. Method according to one of the preceding method claims,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass die Bauteile (2) nach der Entfettung und/oder nach der Oberflächenbehandlung, insbesondere Beizung, gespült werden, insbesondere jeweils ein- oder mehrfach gespült werden, vorzugsweise wobei die Bauteile (2) nach der Entfettung und nach der Oberflächenbehandlung, insbesondere Beizung gespült werden, insbesondere jeweils ein- oder mehrfach gespült werden; und/oder  the components (2) are rinsed after the degreasing and / or after the surface treatment, in particular pickling, in particular in each case one or more times, preferably wherein the components (2) are rinsed after the degreasing and after the surface treatment, in particular pickling , in particular in each case one or more times rinsed; and or
dass das Flussmittel (23) nach dem Aufbringen auf die Oberfläche der Bauteile (2) getrocknet wird und/oder dass die Bauteile (2) nach dem Aufbringen des Flussmittels (23) getrocknet werden und/oder that the flux (23) is dried after application to the surface of the components (2) and / or the components (2) are dried after the application of the flux (23) and / or
dass das Bauteil (2) nach der Feuerverzinkung abgekühlt, insbesondere abgeschreckt wird und/oder that the component (2) is cooled after the hot-dip galvanizing, in particular quenched and / or
dass das Bauteil (2) nach der Feuerverzinkung, insbesondere nach der gegebenenfalls vorgesehenen Abkühlung nachbehandelt wird. that the component (2) is post-treated after the hot-dip galvanizing, in particular after the optionally provided cooling.
Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6 oder Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 1 1 , Installation according to one of claims 1 to 6 or method according to one of claims 7 to 1 1,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass die Bauteile (2) eisenbasierte und/oder eisenhaltige Bauteile (2), insbesondere stahlbasierte und/oder stahlhaltige Bauteile (2), vorzugsweise Kfz- Bauteile oder Bauteile (2) für den Automobilbereich sind; und/oder that the components (2) are iron-based and / or iron-containing components (2), in particular steel-based and / or steel-containing components (2), preferably automotive components or components (2) for the automotive sector; and or
dass das Verzinkungsbad (28) Zink und Aluminium in einem Zink/Aluminium- Gewichtsverhältnis im Bereich von 55-99,999 : 0,001 -45, bevorzugt im Bereich von 55-99,97 : 0,03-45, insbesondere im Bereich von 60-98 : 2-40, vorzugsweise im Bereich von 70-96 : 4-30, enthält; und/oder the galvanizing bath (28) comprises zinc and aluminum in a zinc / aluminum weight ratio in the range of 55-99.999: 0.001-45, preferably in the range of 55-99.97: 0.03-45, in particular in the range of 60-98 : 2-40, preferably in the range of 70-96: 4-30; and or
dass das Verzinkungsbad (28) folgende Zusammensetzung aufweist, wobei die Gewichtsangaben auf das Verzinkungsbad (28) bezogen sind und in der Summe aller Bestandteile der Zusammensetzung 100 Gew. -% resultiert: (i) Zink, insbesondere in Mengen im Bereich von 55 bis 99,999 Gew.-%, vorzugsweise 60 bis 98 Gew.-%; (ii) Aluminium, insbesondere in Mengen ab 0,001 Gew.-%, vorzugsweise ab 0,005 Gew.-%, weiter bevorzugt im Bereich von 0,03 bis 45 Gew.-%, weiter bevorzugt im Bereich von 0,1 bis 45 Gew.-%, vorzugsweise 2 bis 40 Gew.-%, (iii) ggf. Silizium, insbesondere in Mengen im Bereich von 0,0001 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 0,001 bis 2 Gew.-%; (iv) ggf. mindestens ein weiterer Inhaltsstoff und/oder Verunreinigung, insbesondere aus der Gruppe von Alkalimetallen wie Natrium und/oder Kalium, Erdalkalimetallen wie Calcium und/oder Magnesium und/oder Schwermetallen wie Cadmium, Blei, Antimon, Wismut, insbesondere in Gesamtmengen im Bereich von 0,0001 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 0,001 bis 5 Gew.-%; und/oder dass das Flussmittel (23) folgende Zusammensetzung aufweist, wobei die Gewichtsangaben auf das Flussmittel (23) bezogen sind und in der Summe aller Bestandteile der Zusammensetzung 100 Gew. -% resultiert: (i) Zinkchlorid (ZnCI2), insbesondere in Mengen im Bereich von 50 bis 95 Gew.-%, vorzugsweise 58 bis 80 Gew.-%; (ii) Ammoniumchlorid (NH4CI), insbesondere in Mengen im Bereich von 5 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 7 bis 42 Gew.-%; (iii) ggf. mindestens ein Alkali- und/oder Erdalkalisalz, bevorzugt Natriumchlorid und/oder Kaliumchlorid, insbesondere in Gesamtmengen im Bereich von 1 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 2 bis 20 Gew.-%; (iv) ggf. mindestens ein Metallchlorid, bevorzugt Schwermetallchlorid, vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe von Nickelchlorid (NiCI2), Manganchlorid (MnCI2), Bleichlorid (PbCI2), Cobaltchlorid (CoCI2), Zinnchlorid (SnCI2), Antimonchlorid (SbC ) und/oder Wismutchlorid (B1CI3), insbesondere in Gesamtmengen im Bereich von 0,0001 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 0,001 bis 10 Gew.-%; (v) gegebenenfalls mindestens ein weiteres Additiv, vorzugsweise Netzmittel und/oder Tensid, insbesondere in Mengen im Bereich von 0,001 bis 10 Gew.- %, vorzugsweise 0,01 bis 5 Gew.-%, und/oder that the galvanizing bath (28) has the following composition, the weight data being based on the galvanizing bath (28) and the sum of all constituents of the composition being 100% by weight: (i) zinc, in particular in amounts ranging from 55 to 99.999 Wt .-%, preferably 60 to 98 wt .-%; (ii) aluminum, in particular in amounts from 0.001% by weight, preferably from 0.005% by weight, more preferably in the range from 0.03 to 45% by weight, more preferably in the range from 0.1 to 45% by weight. -%, preferably 2 to 40 wt .-%, (iii) optionally silicon, in particular in amounts in the range of 0.0001 to 5 wt .-%, preferably 0.001 to 2 wt .-%; (iv) optionally at least one further ingredient and / or impurity, in particular from the group of alkali metals such as sodium and / or potassium, alkaline earth metals such as calcium and / or magnesium and / or heavy metals such as cadmium, lead, antimony, bismuth, in particular in total amounts in the range of 0.0001 to 10% by weight, preferably 0.001 to 5% by weight; and or the flux (23) has the following composition, the weight data being based on the flux (23) and resulting in the sum of all constituents of the composition 100% by weight: (i) zinc chloride (ZnCl 2 ), in particular in amounts in the range from 50 to 95% by weight, preferably from 58 to 80% by weight; (ii) ammonium chloride (NH 4 Cl), especially in amounts ranging from 5 to 50% by weight, preferably 7 to 42% by weight; (iii) optionally at least one alkali and / or alkaline earth metal salt, preferably sodium chloride and / or potassium chloride, in particular in total amounts in the range of 1 to 30 wt .-%, preferably 2 to 20 wt .-%; (iv) optionally at least one metal chloride, preferably heavy metal chloride, preferably selected from the group of nickel chloride (NiCl 2 ), manganese chloride (MnCl 2 ), lead chloride (PbCl 2 ), cobalt chloride (CoCl 2 ), tin chloride (SnCl 2 ), antimony chloride ( SbC) and / or bismuth chloride (B1CI3), in particular in total amounts in the range of 0.0001 to 20 wt .-%, preferably 0.001 to 10 wt .-%; (V) optionally at least one further additive, preferably wetting agent and / or surfactant, in particular in amounts ranging from 0.001 to 10% by weight, preferably 0.01 to 5 wt .-%, and / or
dass Flussmittelauftragseinnchtung (21 ), insbesondere das Flussmittelbecken (22) der Flussmittelauftragseinnchtung (21 ), das Flussmittel (23) in vorzugsweise wässriger Lösung enthält, insbesondere in Mengen und/oder Konzentrationen des Flussmittels (23) im Bereich von 200 bis 700 g/l, insbesondere 350 bis 550 g/l, vorzugsweise 500 bis 550 g/l, und/oder dass das Flussmittel als vorzugsweise wässrige Lösung eingesetzt wird, insbesondere mit Mengen und/oder Konzentrationen des Flussmittels im Bereich von 200 bis 700 g/l, insbesondere 350 bis 550 g/l, vorzugsweise 500 bis 550 g/l. fluxing means (21), in particular the fluxing means (22) of the fluxing means (21), containing flux (23) in preferably aqueous solution, in particular in amounts and / or concentrations of the fluxing agent (23) in the range of 200 to 700 g / l , in particular 350 to 550 g / l, preferably 500 to 550 g / l, and / or that the flux is used as a preferably aqueous solution, in particular with amounts and / or concentrations of the flux in the range of 200 to 700 g / l, in particular 350 to 550 g / l, preferably 500 to 550 g / l.
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