JPS60114593A - 金属の電着方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電解液と金属バンド及び陽極との間の高い相
対流動速度の適用下に、金属バンドが電解液中に垂直に
送入され、転向されかつ電解液から垂直に送出されるこ
とによって金属塩の水性溶液から金属、特に亜鉛を金属
バンド、特に鋼パンＩ：′上に電着する方法ならびに電
解槽の上方の金属バンド送入口及び送８−４０に並置さ
れて、各１個の案内ロール及び／又は電流ロールが設け
られており、金属パン１２が電解槽の下部では浸漬ロー
ルの周りを及び送入領域及び送出領域では陽極間を案内
されることより成る前記、方法を実施する装置に関する
。

従来の技術 金属パン１２」−に金属を電着する方法は、仕上域にお
ける水平の、半径方向の又は垂直のバンド案内の場合に
は種々の実施形式て公知である。

−４″なわｔハ　オーストリア共和国１”ｒ　、ｌＴ出
願公告八へ３０１４−８２−号からは、水平からｔまず
れるノＪ向に案内される金属バンドの片面又に１両面に
電解法−ご金属層を連続的に被覆する際、電解液が少な
くとも１個の板状陽極と陰極としての金属バンドとの間
を流動することから成る金属ノζンドの被覆方法は公知
であり、同方法は電解液が陽極の上部から自由に流入し
かつ重力の作用下に下方に流れつつ陽極と金属バンドの
間の空間に閉じられた流動容積を形成し、この際前記空
間に電解液が連続的に補充されることを特徴としている
。

陽極が電解浴中に浸漬される前記公知方法の場合雪解液
は、電解槽から送出される金属バンドに対向して導かれ
（対向流動ンかつ電解槽中に送入される金属バンドと同
伴される（同伴流動〕。同方法が陽極と陰極（つま多金
属ガントンとの間の距離が２〜２０　ｍｍ以下、好まし
くは１０Ｉ＋ＩＩ＋＋以下である場合のみ有意に適用可
能である（それというのも他の場合には汲込むべき電解
７１Ｍが極めて大きくなり過ぎるからである）ことを別
にすれば、該公知方法は金属／ぐンドの送入及び送出の
際に様々な流動状態をもたらし、ひいて（吐゛まだ様々
な析出条件を生じさせる。

本出願人の提案した他の方法（西独国特許出願紀１）：
３２２８６４　＋、４１．つまり可及的に小さいエネル
ギー使用量で大きい電流密度を獲得高い相対流入速度を
適用して金属塩の水性溶液から鋼バンド−Ｉ−に金属を
電着する方法の場合には、薄い拡散層厚は、鋼バンドに
対して平行に向シ１られた電解液流が、バンド移動方向
に対して横方向の電解液部分流によって乱流状態に置か
れることによって達成される。寸だこの方法の揚台電解
液は送出される金属パンＰに対向して移送されるが、電
解液槽中へのバンドの送入時には電解液は同一方向にバ
ンドと共に流れる。

電着方法の前記公知実施形式のどの場合にも、？電解槽
の送入部及び送出部において金属バンドのＦ行しかつ」
二行する部分に応じて電流密ｉを様々な相対流動速度に
適合させることは高い費用をかけなければ不可能である
。従つ−Ｃ電解槽の１）０記両部における均等な析出系
ｆ′１を得ることは、不）　’ｉ’ｉＪ能ではないにし
ても困ｆｆ１ｌｌである。

本発明は、垂直形電解槽の場合にも電解液中を案内され
る金属・之ンド、特に鋼バンド」二の高い？ｌｉｌ密流
の垂直適用を可能にし、かつ金属、Ｓンドと電解液との
間の均等な相対流動、従って件をつくりつる冒頭記載の
種類の方法及び装置を創作するという課題を基礎にする
。

問題点を解決するだめの手段 前記課題ｄ本発明により、電解液が陽極と金属バンドと
の間の全領域でバンド移動方向に対向して強制移送され
ることによって解決される。

好ましくはこの手段は、電解液の流動が圧力上昇によっ
て増大され、この際有利【は圧力が送入部及び／又は送
出部で上昇されることによって達成される。本発明を実
施する他の可能性は、電解液が・ぐンド送出領域で下向
きの速度成分をもって供給され１電解液がバンド移動方
向に対向して汲込１れ、さらに正解４％ＩＩＪ内で局部
的に差圧が形成されることによって達成される。

本発明による方法を実施するために好ましい装置は、電
解槽にバンド送入用及びバンド送出用シャフト状領域が
設けられており、該領域の内部に両陽極が公知のように
相互に及び金属バンドに対して平行に配置されていて、
バンド送入領域と一！レド送出領域、が下部によって相
互に連通結合されており、なら゛びにノ々ンド送入領域
の上縁が高度差△１１だけノ々ンド送出領域の上縁の一
トノｊに配置されているように構成されている。

本発明しこよる装置の好寸しい他の実施態様は次下の記
載から明らかになる。

本発明の利点は特に、電解槽の送入部ならびに送出部に
おける金属ノＳンドの垂直案内の場合にも市解域におい
て電解液の非層流（ｎｉｃｌ＋Ｉ　ｌａ−ｍ　ｉ　ｎ　
ａ　＋−＋：　Ｓ　１口）…圓ｇ〕が得られ、これによ
って先づ陰極の拡散層が減少されかつ十分に大きな量の
析出性イオンが処理さｉｌ、さらに好１しくは６（）△
／　＋ｂｕ’を越える電流密度を用いて鋼バンドを亜鉛
化する際に、析出された金属（ｉ］！’鉛）被覆のへ焼
きつき（Ａｎｌ＋ｒｒｎｎｒｎ　）　〃な′しに晶い電
流密度の１轟）１１がｉｉｌ’能Ｖこなり、つまり析出
速度も増大され；さらに同時に電解液中に存在する粒子
が、金属バンド−１−に沈着しかっ／又Ｖｉ電流伝達ロ
ールの領域に入るのが阻止さり、る点にあると思われる
。従って結局は公知技術よりもより迅速にかつより簡素
な手段をもって析Ｗ、金属層の申分ない表面が得られる
。

本発明による方法は全体として、０．５〜２．５ｍ／へ
ｅＣ１好ましくは３−Ｏｍ／ｓｅｃの相対流動速度で実
施される、ここで相対流動速度は金属バンド移動速度と
電、筋原流動速度との速度差である。

次に本発明による方法を、本発明による装置の有利な実
施例に関し、図面により説明する。

実施例 第１図乃至第５図から判るように、全体として１を付し
た電解槽の」一方には、電解槽１への金属バンドの送入
口又はそこからの送出口の上にそれぞれ１個の案内ロー
ル２．３ならびに電流伝達ロール４，５が設けられてい
る。仕」二げすべき、例えば亜鉛メッキすべき金属パン
１゛６は、矢７の方向に従って、案内ロール２と、電流
伝達が金属バンド６、例えば鋼バンド」二にそれによっ
て線状接触的に行われる電流ロール４との間を通り、送
入領域８の両陽極９間を下降し、浸漬ロール１０を回り
、次いで送出領域の陽極１１間を」―昇する。金属バン
ド６は電解槽１の送出領域１２から出た後、案内ロール
３と間流ロール５との間を案内されて例えば次の電解槽
に送ら′ｉＬる。陽極９，１１としては可溶性又は不溶
性陽極が使用される。−また案内ロール２及び３の代り
に市５流ロールが使用されてもよく、これに」、ってτ
流ロール４及び５はなくてもよい。

またＦ１図乃至卯５図から判るように、送入領域８及び
送出領域１２は、シャフトせに形成されていて、この内
領域８．１２は、浸漬ロール１０がその中に配置された
下部１３によって相互縁は差△１またけ送出領域１２の
」−縁の下に配置さり、でいる。７Ｆ解液が例えば第３
図で図示した正解液入１コ１４を介して送出領域Ｉ２に
導入さｉＬる場合には、金属ノ々ンドが電解槽１を通過
している間に・Ｓンド移動方向に対向して電解液流動が
行われる、つ１りこの流動ｄ送出領域１２では下方に向
けられており、送入領域８では上方に向けられている。

従って電解液は矢１８によって図示しであるように送入
領域８の上縁から流出する。差△１］の値は送出領域１
２、下部１３及び送入領域８における霜解液の所望の流
動速度及び流動損失から得られる。金属バンド６の被覆
又は仕上げに有効な陽極９．１１の長さは第１図でａで
示しである。

第２図による電解槽１の実施例の場合には、陽極９が△
１１だけ短縮されている。従って送入領域８における陽
極９の下縁は送出領域における陽極１１の高さと同じ高
さに依存する。

特に送入領域８における陽極９の最適長さ、つ寸り可及
的に長い析出区間を得るために、第３図によれば金属バ
ンド６の送出領域１２に電解液流入ポツプξ−１４が設
けられている。陽極１１の間に及ぶこの流入ホソノξ−
１４に電解液が導入されると、送出領域１２では、金属
ノミンド６と陽極１１との間の電解液の、金属バンド６
の移動方向に対向せる流動速度が高められる。

前記流動が電解液槽の各部でもバンド移動方向ＶＣズ・
１面的に保たれていて、必要な高度差△１１が小さく保
持されつるためには、陽極１１の下、力にポツプ１６を
有する吸引管１５が設けらハていて、この管によって雪
解液が吸引され、陽極９の下方で供給管１７によって送
入領域８に圧入される。これによって送入領域８で」＝
向きの月別的流動成分が形成され、これによって流動損
失が殆と補償される。矢■８をもって溢流する電解液を
１ン１示しである。

第４図による実施例の場合には、第丁３図の場合と同様
に、送入及び送出領域８，１２の間に存在する領域がポ
ンプ２ｏがその中に配置された？？＆流容型容器１９て
形成されている。送入領域８から４Ｓ流容器１９に流入
するｔｈＭ液（矢２１によって図示〕は、ポンプ２０に
よって金に４バンド６の送出領域１２の開口部に再び汲
込まれる。（矢２２によって図示）。これによって、バ
ンド移動方向に７・」向せる必要流動を形成するか又は
増大させるためには、ただ、供給容器（図示してない］
から来る少量の電解液が追加的に送出領域１２に汲込ま
れればよい。

これに対して電解液量を大きな速度をもって汲込むこと
によって、流動を得るだめの必要高度差を低減すること
ができる。不要な電解液量は溢流容器１９から供給容器
に直接復帰する（矢２３）。

第５図は本発明による他の実施例を示す。この場合には
電解槽１の上方に流入ホッパー１４への接続管２５を有
する供給容器２４が配置されている。この電解槽１の場
合には必要な流動エネルギーは、供給容器２４から方向
づけられた電解液流が送出領域１２の流入ホソ・ξ−１
・１に導入されることによって得られる。送出領域１２
の一様の充満を達成するためには、該領域１２から電解
液の一部が常に（益流する（矢２６で示す）ことが必要
である。電解槽１の下部１３の浸漬ロール１０の下方に
配置されたポンプ２７によって、シャフト１２の下方で
は圧力降下が実現さｆｌ、、シャフト８の下方には圧力
ー］二昇が実現され、その結果送入領域８及び送出領域
１２の−１１縁間の高１丁ｒ差が極めて小さく保持され
うる。

また全；ｊｒンゾエネルギーを低減するために、第、１
１ン１で１ン１示し／こように乙Ｖ流容器１９中のポン
プ２０によって一定の電解質量を供給容器２・１に直接
復帰さぜることもできる。

・１１ソ１而の簡１４４な説明 第１図に＋発明（Ｌ′ｒｃよる方法を実施するための左
置の略示断面図てあり、第２１ネ１は陽極が△１またけ
６・；）縮された場合の該装部の略示断面てあり、第；
３図は電、解で夜流入ホン・ぐ−及び吸引貿ならびに供
給管をイ１する本発明による装置の他の実施例を小−４
−路示断面図であり、第１Ｉ　ｌン；は溢流容器及びボ
゛ンヅをイ１する場合の本発明による装置の略小！ＩＪ
ｉ向図であり、第５図は流入ホノノミ゛−への１に、？
・ん９ｆＨ及び浸ｔＩ’ｉロールの下方に配置直された
ポンプを４１４−る本発明による装輪″の略示断面図で
ある： １−乱前槽、２　金属バンド、８　・金属パン１゛送入
領域、！ｌ　、　ｌ　Ｉ・・陽極、１０　浸漬ロール、
１２　金Ｌ・バパンド送出領域、１３　下部、１４・・
・流入ホノノξ−１１５吸引管、１６・ポンプ、１７　
供給管、１９・・溢流容器　２０ポンプ、２２　管、２
４　供給容器、２５・接続管、２７　・ポンプ ｅつ ■ ＋　ム　ソ　璧 ■ ＦＩＧ、　、！。

■ ＦＩＧ　５ 第１頁の続き ０発　明　者　ディートリツヒ・ヴオ　ドイルフハルト
　７

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　電解液と金属バンド及び陽極との間の高い相対流
   動速度の適用下に、金属パン１５が電解液中に垂直に送
   入され、転向されかつ電解液から垂直に送出されること
   によって金属塩の水性溶液から金属を金属バンド」二に
   電着するに当り、軍、解散が、陽極と金属バンドとの間
   の全゛領域でバンド移動方向に対向し−ご強制移送され
   ることを特徴上する金属の垢着力θミ。 ２　電解液の流動か圧力増大によって達成される特ｉ＋
   ’ｌ’　ｎ？、請求の範囲第１項記載の方θ、。 ′、３　用力が送入）τ１１の−１・妬１：て及び／又
   は送出部で増大される特ｇｒ「請求の範囲７Ａ１項又は
   第２項記載の方θミ。 ４　電解液が・ζンド送出領域で下向きの速度成分をも
   って供給される特３′「請求の範囲第１項から８ｒ＋、
   ３−項までのいづれか１項に記載の方法。 ５　電解液がバンド移動方向に対向して汲込まれる特許
   請求の範囲第１項から第４項寸でのいづねか１項に記載
   の方法。 ６　電解液流動速度が、電解槽で局部的に低圧をつくる
   ことによって増大される特許請求の範囲第１項から第５
   項寸でのいづれか１項にｗ制、の方法。 ７　電解液と金属バンド及び陽極との間の高い相対流動
   速度の適用下に、金属ノζンドが電解液中に垂直に送入
   され、転向されかつ電解液から垂直に送出され、この際
   電解液が陽極と金属バンドとの一間の全領域てノクンド
   移動方向−に一対向して強制移送されることによって金
   属塩の水性溶液から金属を金属ノＳンド上に電着する方
   法を実施する場合、電解槽上方の金属バンド送入口及び
   送出口に並置されて各１個の案内ロール及び／又は電流
   ロールが設けられていて、金属バンドが電解槽の下部で
   は浸漬ロールの周りを及び送入領域及び送出領域では陽
   極間を案内される前記方法を実施するだめの装置におい
   て、電解槽（１ンに）々ンド送入（８）及びバンド送出
   （１２ン用シヤフト状領域（８，１２）が設けられてお
   り、前記領域（８゜１２ンの内部に陽極’（９、１１）
   が相互に及び金属、＋ンド（６）に対して平行に配置さ
   れていて、該領域（８，１２）が下部（１３）によって
   相互に連通結合さオしておりかつバンド送入領域（８）
   のに縁が高度差△１またけ、６７ド送出領域（１２）の
   上縁の−Ｆ方に配置されていることを特徴とＩ−る前記
   装置。 ８　シャフト状領Ｊ・表（８ｉ２）の間に、領域（１２
   ）の下方に設けられた電解液吸引管（１５）及び領域（
   ８）の下方の電解液供給管（１７）に結合されたポンプ
   （１６）を有する溢流容器（１９ンが配置されていて、
   これによって高度差Δ１１が零値寸で低減されうる特許
   請求の範囲第７項記載の装置層。 ０　溢流容器（１９）内配置されたポンプ（２０）が１
   １已力側て管（２２）によって送出領域（１２）の開１
   −１１部と結合されている％許請求の範囲第７項又は第
   ８項に眉己載の装置。 １０、下部（１３）の浸漬ロール（１０）の下方にポン
   プ（２７ンが配置されている特許請求の範囲第７項から
   第９項寸でのいづれか１項に記載の装置。 １１　送出領域（１２）に、陽極（１１）の間にその下
   端が存在する電解液流入ホツノξ−（］Ｉ４が設けられ
   ている特ご１″詞求の範囲第７項から第１０項までのい
   づれか１項に記載の装置。 Ｉ２　流人ホッパー（＋４）の上方にこのものと管（２
   ５）によって結合された供給容器（２４）が配置されて
   いる特３′丁請求の範囲第１１項記載の装置。