WO1994010360A1 - Vorrichtung zum einseitigen elektrolytischen beschichten von metallbändern - Google Patents

Vorrichtung zum einseitigen elektrolytischen beschichten von metallbändern Download PDF

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Hans Josef May
Roland Schnettler
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Hans Josef May
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    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D7/00—Electroplating characterised by the article coated
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    • C25D5/02—Electroplating of selected surface areas
    • C25D5/028—Electroplating of selected surface areas one side electroplating, e.g. substrate conveyed in a bath with inhibited background plating

Definitions

  • the invention relates to a device for the one-sided electrolytic coating of metal strips, in which the metal strips to be coated are guided in contact with a rotating cathodic current roller and are arranged approximately concentrically around the current roller with a spaced-apart, non-soluble anode, the spacing from Electrolyte flows through.
  • REPLACEMENT LEAF Band has the advantage that voltage drops are avoided, since the electric field builds up exclusively between the concentrically arranged anode and the cathodic current roller or the metal strip adjacent to it.
  • a disadvantage of this known device is the risk of coating the current roller in the lateral areas which are not covered by the metal strip to be coated.
  • electrolyte enters between the current roller and the metal strip and leads to undesired coatings.
  • the protruding lateral band would also be used for the power line. This would result in voltage drops and thus heating of the strip in the edge areas.
  • the protruding roll area is galvanized. Since tapes and foils of different widths are coated in such systems, the rolls would have to be exchanged according to the tape width.
  • a device of the type mentioned at the outset is also known from EP-OS 0 125 707, in which the electrolyte is conducted exclusively in the space (gap) between the partially cylindrical anode and the cylindrical cathodic current roller while maintaining a turbulent forced flow .
  • the electrolyte is supplied via an inlet tube which extends over the entire width of the current roller. Obviously, with this arrangement, the electrolyte can also emerge from the end face
  • REPLACEMENT LEAF emerge between the anode and the current roller into a container arranged underneath. There is also again the risk that electrolyte will enter between the metal strip to be coated and the current roller.
  • the object of the invention is to propose a device of the type mentioned in the introduction, in which it is ensured that the electrolyte does not come into contact with the surface of the current roller.
  • the object of the invention is achieved with a device of the type mentioned at the outset, which is characterized in that seals which can be set up in the region of the strip edge in the axis-parallel direction are provided between the strip section guided on the current roller and the anode. In this way, the electrolyte space is limited to the bandwidth, so that the wetting of the current roller with the electrolyte is avoided.
  • the seal can be set up on both sides of the strip to match the respective width of the metal strip to be coated. What remains is an almost uncoated strip edge area, which is cut off anyway in the production of such strips.
  • the invention also includes the proposal to lubricate the sealing side against the strip section guided on the current roller with sealing water. This is to prevent any electrolyte that may pass through the seal from reaching the current roller.
  • electrolyte suction devices can be arranged in the area of the ends of the seals to form one or more squeezing or deflecting rollers, which are used to prevent any electrolyte that has been carried along from wetting the current roller in the corresponding area behind the seals.
  • REPLACEMENT LEAF A device according to the invention is explained in more detail with the aid of an exemplary embodiment shown in principle. Show it :
  • Fig. 1 shows a section through a device for one-sided electrolytic coating of metal strips
  • Fig. 2 shows a section along the line A-A in Fig.1.
  • a metal strip 2 to be coated on the outside is guided in the direction of the arrow with a wrap angle greater than 180 °.
  • the tape coming from the right according to FIG. 1 is guided over a deflection roller 7 with the smallest possible distance from the current roller 1 and is carried on the opposite side via the deflection roller 7 after the coating.
  • a partially cylindrical anode 3 is set up around the current roller with the band 2, the adjacent section of which is designated by the number 21.
  • the corresponding electrolyte is guided through the spacing space 4, which enters at number 41 on the right-hand side of FIG. 1 and is withdrawn from the outlet 42 on the other side.
  • the spacing space 4 (gap) between the band section 21 and the anode 3 is delimited by the seals indicated by the number 5, which can be set up axially parallel.
  • These displaceable seals 5 each grip the strip edge regions 22 of the strip section 21 to be coated with the seal section 51 that can be set up.
  • An externally arranged seal 52 for example a sealing bellows, seals off the end face of the anode 3.
  • a suction device 6 can be arranged above the electrolyte outlet in front of the deflection roller 7 or a corresponding squeezing roller, which extends over the entire width of the current roller or can only be adjusted in the area of the sealing ends and with the seals to a bandwidth in order to remove the possibly carried electrolyte.
  • sealing water lubrications can also be provided from the outside, with which it is prevented that any electrolyte that leaks out effectively wets the adjacent current roller area. In this way, the possibly escaping electrolyte is rinsed off or greatly diluted and is therefore no longer effective for coating.

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Abstract

Vorgeschlagen wird eine Vorrichtung zum einseitigen elektrolytischen Beschichten von Metallbändern (2), bei der die zu beschichtenden Metallbänder um eine rotierende kathodische Stromrolle (1) kontaktierend geführt sind und etwa konzentrisch um die Stromrolle mit Abstand eine teilzylinderförmige, nichtlösliche Anode (3) angeordnet ist. Der Abstandsraum (4) zwischen dem an der Stromrolle (1) geführten Bandabschnitt (21) und der Anode (3) ist jeweils im Bereich der Bandkanten (22) begrenzt durch in achsparalleler Richtung einrichtbare Dichtungen (5). Durch den Abstandsraum (4) strömt der Elektrolyt.

Description

"Vorrichtung zum einseitigen elektrolytischen Beschichten von Metallbändern"
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum einseitigen elek¬ trolytischen Beschichten von Metallbändern, bei der die zu beschichtenden Metallbänder um eine rotierende kathodische Stromrolle kontaktierend geführt sind und etwa konzentrisch um die Stromrolle mit Abstand eine tei lzyl inderförmige , nichtlösliche Anode angeordnet ist, wobei der Abstandsraum vom Elektrolyten durchströmt ist.
Bei einer solchen aus der US-PS 3 900 383 bekannten Vorrich¬ tung ist die Einheit von Stromrolle, dem sie etwa um 180° umschlingenden, zu beschichtenden Metallband und die dazu mit Abstand angeordnete tei lzyl inderförmige Anode vollständig etwa bis zur Achse der Stromrolle in einem Elektrolytbad in einer Wanne eingetaucht. Die ständige Kontaktierung des zu beschichtenden Metallbandes, insbesondere eines sehr dünnen
ΈRSATZBLATT Bandes, hat den Vorteil , daß Spannungsabfälle vermieden werden, da das elektrische Feld sich ausschließlich zwischen der konzentrisch angeordneten Anode und der kathodischen Stromrolle bzw. des daran anliegenden Metallbandes aufbaut. Nachteilig bei dieser bekannten Vorrichtung ist jedoch die Gefahr der Beschichtung der Stromrolle in den seitlichen Bereichen, die nicht von dem zu beschichtenden Metallband überdeckt sind. Außerdem besteht auch die Gefahr, daß Elek¬ trolyt zwischen Stromrolle und Metallband eintritt und zu unerwünschten Beschichtungen führt. Insbesondere bei sehr dünnen Bändern, beispielsweise Metallfolien, ist es nicht möglich, die Breite der Stromrolle kleiner als die Breite des Bandes auszubilden wegen der dann fehlenden Unterstüt¬ zung. Bei einer solchen Ausführung würde das überstehende seitliche Band auch wiederum zur Stromleitung herangezogen. Es ergäben sich Spannungsabfälle und damit Erhitzungen des Bandes in den Kantenbereichen.
Wenn die Bandbreite kleiner als die Rollenbreite ist, wird der überstehende Rollenbereich verzinkt. Da in solchen Anlagen Bänder und Folien unterschiedlicher Breite beschich¬ tet werden, müßte ein Austausch der Rollen entsprechend der Bandbreite erfolgen.
Bekannt ist ebenfalls eine Vorrichtung der eingangs genannten Art aus der EP-OS 0 125 707, bei der der Elektrolyt aus¬ schließlich im Abstandsraum (Spalt) zwischen der teilzylin- derförmigen Anode und der zylindrischen kathodischen Strom¬ rolle geführt wird unter Aufrechterhaltung einer turbulenten Zwangsströmung .
Aber auch hierbei besteht die Gefahr der unerwünschten Be¬ schichtung der Stromrolle, die offensichtlich mit dem Elek¬ trolyt in Kontakt gelangt. Der Elektrolyt wird zugeführt über ein Eintrittsrohr, welches sich über die gesamte Breite der Stromrolle erstreckt. Offensichtlich kann bei dieser Anordnung der Elektrolyt auch stirnseitig aus dem Spalt
ERSATZBLATT zwischen Anode und Stromrolle austreten in einen darunter an¬ geordneten Behälter. Es besteht auch wiederum die Gefahr, daß Elektrolyt zwischen zu beschichtendem Metallband und der Stromrolle eintritt.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art vorzuschlagen, bei der sicherge¬ stellt ist, daß der Elektrolyt nicht mit der Oberfläche der Stromrolle in Berührung kommt.
Gelöst wird die Erfindungsaufgabe mit einer Vorrichtung der eingangs genannten Art, die dadurch gekennzeichnet ist, daß zwischen dem an der Stromrolle geführten Bandabschnitt und der Anode jeweils im Bereich der Bandkante in achsparalleler Richtung einrichtbare Dichtungen vorgesehen sind. Auf diese Weise wird der Elektrolytraum auf die Bandbreite begrenzt, so daß die Benetzung der Stromrolle mit dem Elektrolyt ver¬ mieden ist. In Anpassung an die jeweilige Breite des zu be¬ schichtenden Metallbandes kann die Dichtung an beiden Seiten des Bandes eingerichtet werden. Es verbleibt dabei ein nahe¬ zu unbeschichteter Bandkantenbereich, der aber bei der Fer¬ tigung solcher Bänder ohnehin abgetrennt wird.
Zur Erfindung gehört auch der Vorschlag, die Dichtungsseite gegen den an der Stromrolle geführten Bandabschnitt mit Sperrwasser zu schmieren. Damit soll verhindert werden, daß evtl. durch die Dichtung durchtretender Elektrolyt zur Strom¬ rolle gelangt.
Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung können im Bereich der Enden der Dichtungen zu einer oder mehreren Abquetsch¬ oder Umlenkrollen Elektrolytabsaugeinrichtungen angeordnet sein, mit denen verhindert wird, daß evtl. mitgeschleppter Elektrolyt im entsprechenden Bereich hinter den Dichtungen die Stromrolle benetzt.
ERSATZBLATT Anhand eines prinzipiell abgebildeten Ausfuhrungsbeispieles wird eine erfindungsgemäße Vorrichtung näher erläutert. Es zeigen :
Fig. 1 einen Schnitt durch eine Vorrichtung zum einseitigen elektrolytischen Beschichten von Metallbändern
und
Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie A-A in Fig.1.
Um die angetriebene kathodische Stromrolle 1 ist mit einem Umschlingungswinkel größer 180° kontaktierend ein außen zu beschichtendes Metallband 2 in Pfeilrichtung geführt. Dabei wird das von rechts gemäß Figur 1 kommende Band über eine Umlenkrolle 7 mit möglichst geringem Abstand zur Stromrolle 1 geführt und auf der gegenüberliegenden Seite über die Um¬ lenkrolle 7 nach der Beschichtung weitergeführt. Um die Stromrolle mit dem Band 2, dessen anliegender Abschnitt mit der Ziffer 21 bezeichnet ist, ist eine tei lzyl inderförmige Anode 3 eingerichtet. Durch den Abstandsraum 4 ist der ent¬ sprechende Elektrolyt geführt, der auf der rechten Seite der Figur 1 bei Ziffer 41 eintritt und auf der anderen Seite aus dem Austritt 42 abgezogen wird.
Seitlich wird der Abstandsraum 4 (Spalt) zwischen dem Bandab¬ schnitt 21 und der Anode 3 begrenzt durch die mit der Ziffer 5 angedeuteten Dichtungen, die achsparallel einrichtbar sind.
Diese verschiebbaren Dichtungen 5 greifen mit dem einricht¬ baren Dichtungsabschnitt 51 jeweils auf die Bandkantenbe¬ reiche 22 des zu beschichtenden Bandabschnittes 21. Eine außen angeordnete Dichtung 52, beispielsweise ein Dichtungs¬ balg, dichtet gegenüber der Stirnseite der Anode 3 ab.
ERSATZBLATT Vorzugsweise kann oberhalb des Elektrolytaustrittes vor der Umlenkrolle 7 oder einer entsprechenden Abquetschrolle eine sich über die gesamte Stromrollenbreite erstreckende oder nur im Bereich der Dichtungsenden und mit den Dichtungen auf Bandbreite verstellbare Absaugvorrichtung 6 angeordnet sein zur Entfernung des evtl. mitgeschleppten Elektrolyts.
Im Bereich der Dichtungen 5, insbesondere aber im Bereich der an den zu beschichtenden Bandabschnitt 21 anliegenden Dichtungsabschnitte 21 .können noch sogenannte Sperrwasser- Schmierungen von außen vorgesehen werden, mit denen verhin¬ dert wird, daß evtl. austretender Elektrolyt wirksam den angrenzenden Stromrollenbereich benetzt. Auf diese Weise wird der evtl. austretende Elektrolyt abgespült bzw. stark verdünnt und ist daher nicht mehr beschi chtungswirksam.
ERSATZBLATT

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zum einseitigen elektrolytischen Beschichten von Metallbändern, bei der die zu beschichtenden Metallbän¬ der um eine rotierende kathodische Stromrolle kontaktierend geführt sind und etwa konzentrisch um die Stromrolle mit Abstand eine tei lzyl inderförmige , nichtlösliche Anode angeordnet ist, wobei der Abstandsraum vom Elektrolyten durchströmt ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zwischen dem an der Stromrolle (1) geführten Bandabschnitt (21) und der Anode (3) jeweils im Bereich der Bandkanten (22) in achsparalleler Richtung einrichtbare Dichtungen (5) vorgesehen sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h - n e t , daß die Dichtungsseite gegen den an der Stromrolle
(1) geführten Bandabschnitt (21) mit Sperrwasser geschmiert ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, d a d u r c h g e k e n n - z e i c h n e t , daß im Bereich der Enden der Dichtungen zu einer oder mehreren Abquetschrollen Elektrolytabsaugeein¬ richtungen (6) angeordnet sind.
ERSATZBLATT
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