EP0000860A1 - Method and apparatus for producing one-sidedly hot-galvanised sheets - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a method for producing hot-dip galvanized sheet metal, in particular steel strips, and to a device for carrying out the method.
- galvanized sheets are used for components subject to corrosion. Only hot-dip galvanized sheet is suitable for this, which in the normal version must have a zinc coating of at least 20 ⁇ m per side. Electrolytically galvanized strips with a zinc coating of only about 2.5 pm cannot be used for such purposes because of their low corrosion protection.
- Hot-dip galvanized belts made by dipping are galvanized on both sides.
- the following difficulties can arise during processing, particularly in the automotive industry: Resistance spot welding - the usual manufacturing method in car body construction - poses a risk of poor bonding; this damages the zinc layer and the corrosion protection locally deteriorates; the electrode service life is unsatisfactorily short if the active surfaces are not frequently treated; there is a risk of zinc being attached to the commonly used Cu electrodes, which often makes it necessary to use more expensive electrode materials.
- the invention aims to avoid these difficulties and has as its object to provide a method for producing a one-sided hot-dip galvanized strip, in which the zinc-free strip side is neither protected from galvanizing by a covering agent, nor needs to be dezincified.
- This object is achieved in that two superimposed sheets or strips are welded at the edges and the double sheets or strips are immersed in a bath of molten zinc, whereupon they are trimmed and separated. According to a preferred embodiment, the process is carried out continuously.
- two tapes are drawn off from a decoiler, brought together, the air between them is largely removed by compression and the tapes are welded at the side edges, whereupon they are continuously passed through the bath of molten zinc and finally trimmed and separated continuously.
- the double tapes which are welded at their side edges, are advantageously wound onto an overrun reel, and an endless tape is prepared from a plurality of coiled reels by welding one end of the bundle each with a start of the bundle, which is continuously guided through the bath of molten zinc also includes a device for carrying out the method, which consists of at least three reels arranged in different levels one above the other for tape bundles, a scissors unit in each level for cutting off the tape ends, a roll lencru for merging two tapes into a double tape, welding devices for welding a tape end to a beginning of the tape and for welding the side edges of a double tape, conveyor devices for passing the endless belt through a molten container containing zinc, cutting devices for trimming and separating the double tape and at least there are three decoilers.
- FIGS. 1 and 2 illustrate the discontinuous and the schematic representation and FIG. 3 the continuous. Implementation of the method according to the invention.
- Fig. 1 are designated 1 and 2 decoiler, which are arranged in different levels.
- the tapes 3 and 4 to be duplicated are drawn off from these decoilers 1 and 2 by driving and straightening roller stands 5 and 6, respectively, and brought together in contact by the roller 7.
- the belts 3, 4 lying one above the other are then guided through the welding machine 8, which has drive and pressure roller sets 9, 10 and in between the welding rollers 11.
- the strips are pressed together wrinkle-free, the air between them is largely pressed out so that they lie snugly on top of one another, and the side edges are welded. Pressing out the air ensures that the inside of the strip is sealed during welding and during subsequent heat treatment in the galvanizing system Tarnish colors should not be discolored if possible.
- the double tape - designated 12 - is wound up on the decoiler 13. At this point the process can be interrupted.
- the galvanizing itself can then be carried out in a conventional galvanizing plant, the double strip passing through the bath of molten zinc and being wound up again on a take-up reel 14.
- the further processing now takes place as explained in FIG. 2.
- the double galvanized strip - designated 15 - is pulled off the reel 14 and passes through a pair of scissors 16 which are used to cut off the outer winding, which is usually damaged by the transport of the federal government. Then the belt 15 is driven by means of drive rollers 17 a trimming scissors 18 performed, which cuts off the edges.
- the belts 3, 4, which are no longer connected, which are each galvanized on one side and have the non-coated metal side on the other side, are guided separately to take-up reels 19, 20 and - depending on the customer's request - wound up so that the galvanized surface either is outside or inside. This is achieved by rotating one reel 19 clockwise and the other reel 20 counterclockwise.
- FIGS. 1 and 2 The procedure described in FIGS. 1 and 2, in which the double with edge welding and the trimming with winding of the strips galvanized on one side takes place separately, has the advantage that, according to FIG. 1, a plurality of strips wound on reels 13 can be prepared, which then be made endless in the inlet part of a galvanizing plant by welding one end of the bundle together with one beginning of the bundle.
- the process can also be carried out fully continuously by integrating the units required for double and edge welding or trimming and winding up the strips with the inlet part and the outlet part of a galvanizing plant. To do this, however, it is necessary to increase the number of reels and to take certain additional measures.
- FIG. 3 Such a fully continuous system is illustrated in FIG. 3.
- decoilers 21, 22, 23 which are located on different levels.
- the tapes from each reel are drawn off by drive and straightening roller sets 24, 25, 26.
- Downstream is a scissor unit 27, which contains a pair of scissors for severing the thick strip ends for each sheet level.
- strips 28 and 29 are subtracted, which are to be doubled. These strips to be duplicated are brought into contact by a pair of rollers 30 and then - as already described in connection with FIG. 1 - fed to the welding machine 31 which, in addition to the welding rollers, has pressure rollers for pressing out the air.
- the double edge-welded band, designated 32 is deflected via an S-roller stand 33 and through a loop pit 34, which is provided with corresponding deflection rollers, in the zinc bath designated 35, where it is galvanized on the outside.
- the zinc bath is followed by a straightening device 37, where unevenness in the galvanized strip 36, which may have arisen as a result of elongation differences when passing over the various rollers, is eliminated.
- the galvanized strip 36 is separated from the end of the preceding strip by the scissors 40 at the weld seam by means of the S-roll stand 39.
- the cut strips are trimmed in the trimming shear 41 by cutting off the edges, and the strips 28, 29, which are no longer connected, are wound onto the take-up reel 42, 43.
- 44 is a further decoiler, which corresponds to the third decoiler on the left in FIG. 3.
- a fully continuous operation can be carried out in such a way that alternately a double band is welded to a non-doubled band, this single band being fetched from the third left-hand decoiler and being wound onto the third right-sided decoiler. In this way, after cutting in the scissors 40, one-sided and two-sided galvanized strips are obtained alternately.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einseitig feuerverzinkter Bleche, insbesondere Bänder aus Stahl, sowie eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for producing hot-dip galvanized sheet metal, in particular steel strips, and to a device for carrying out the method.
Auf vielen technischen Anwendungsgebieten, insbesondere in der Automobilindustrie, werden für korrosionsbeanspruchte Bauteile verzinkte Bleche verwendet. Hierfür eignet sich nur feuerverzinktes Blech, das bei Normalausführung eine Zinkauflage von mindestens 20 µm pro Seite aufweisen muß. Elektrolytisch verzinkte Bänder mit einer Zinkauflage von nur etwa 2,5 pm können für solche Zwecke wegen ihres geringen Korrosionsschutzes nicht verwendet werden.In many technical fields of application, especially in the automotive industry, galvanized sheets are used for components subject to corrosion. Only hot-dip galvanized sheet is suitable for this, which in the normal version must have a zinc coating of at least 20 µm per side. Electrolytically galvanized strips with a zinc coating of only about 2.5 pm cannot be used for such purposes because of their low corrosion protection.
Feuerverzinkte, durch Tauchen hergestellte Bänder sind beidseitig verzinkt. Bei der Verarbeitung, insbesondere in der Automobilindustrie, können folgende Schwierigkeiten auftreten: Beim Widerstands-Punktschweißen - die übliche Fertigungsmethode im Karosseriebau - besteht die Gefahr einer schlechten Bindung; dadurch wird die Zinkschicht beschädigt und der Korrosionsschutz örtlich verschlechtert; die Elektroden-Standzeiten sind unbefriedigend kurz, wenn die Wirkflächen nicht häufig nachbehandelt werden; es besteht die Gefahr des Anlegierens von Zink an die üblicherweise verwendeten Cu-Elektroden, wodurch es häufig notwendig wird, teurere Llektrodenwerkstoffe einzusetzen. Ein weiteres Problem besteht beim Lackieren der beidseitig verzinkten Bleche: Bei der elektro-chemischen Lackierung (EC-Lackierung) wird der Lack entsprechend der Oberflächenbeschaffenheit abgeschieden, d.h. eine Zinkblumenstruktur ist nach der Lackierung sichtbar; auch bei bester Oberflächenausführung der Bleche (kleine Zinkblumen, nachgewalzt) wird die kristalline Struktur von kaum sichtbaren Zinkblumen auf den Lackfilm übertragen. Weiters kommt es beim Lackieren an jenen Stellen zu Schwierigkeiten, wo verzinktes und unverzinktes Blech miteinander verbunden sind; vom Zink als unedlerem Metall gehen bei Anwesenheit von Elektrolyten an der Anode Metallionen in Lösung, die an der Kathode abgeschieden werden; da diese Abscheidungen auf dem verzinkten Blech jedoch nicht gleichmäßig erfolgen, sind diese Stellen nach dem Lackieren sichtbar.Hot-dip galvanized belts made by dipping are galvanized on both sides. The following difficulties can arise during processing, particularly in the automotive industry: Resistance spot welding - the usual manufacturing method in car body construction - poses a risk of poor bonding; this damages the zinc layer and the corrosion protection locally deteriorates; the electrode service life is unsatisfactorily short if the active surfaces are not frequently treated; there is a risk of zinc being attached to the commonly used Cu electrodes, which often makes it necessary to use more expensive electrode materials. Another problem exists when painting the galvanized sheets on both sides: With electro-chemical painting (EC painting), the paint is deposited according to the surface condition, i.e. a zinc flower structure is visible after painting; Even with the best surface finish of the sheets (small zinc flowers, rolled), the crystalline structure of hardly visible zinc flowers is transferred to the paint film. Furthermore, there are difficulties with painting in those places where galvanized and non-galvanized sheet metal are connected; In the presence of electrolytes at the anode, metal ions dissolve from zinc as the base metal, which are deposited at the cathode; however, since these deposits do not take place evenly on the galvanized sheet, these areas are visible after painting.
Aus den angeführten Gründen besteht das Bestreben, einseitig feuerverzinkte Bänder und Bleche herzustellen, ohne daß dies bisher zufriedenstellend gelungen ist. So versuchte man, vor dem Verzinken eine Seite des Bandes durch Aufbringen einer Wasserglasschicht abzudecken und nach dem Verzinken diese Wasserglasschicht wieder zu entfernen; diese Ablösung ist problematisch, außerdem wird das Zinkbad verunreinigt.For the reasons given, there is a desire to produce hot-dip galvanized strips and sheets on one side without this has been satisfactorily successful. For example, attempts were made to cover one side of the strip by applying a layer of water glass before galvanizing and to remove this layer of water glass after galvanizing; this detachment is problematic and the zinc bath is also contaminated.
Weiters versuchte man, eine Seite des Bandes möglichst dünn, etwa bis 7 pm, zu verzinken und die dünne Zinkschicht nachträglich abzubeizen. Abgesehen von dem dabei notwendigen hohen Arbeits- und Kostenaufwand ist die auf der anderen Seite verbleibende Zinkauflage ungleichmäßig dick und hat ein unschönes Aussehen.Furthermore, attempts were made to galvanize one side of the strip as thinly as possible, up to about 7 pm, and to subsequently pickle the thin zinc layer. Apart from the high work and cost involved, the zinc coating remaining on the other side is unevenly thick and has an unsightly appearance.
Die Erfindung bezweckt die Vermeidung dieser Schwierigkeiten und stellt sich die Aufgabe, ein Verfahren zur Herstellung eines einseitig feuerverzinkten Bandes zu schaffen, bei dem die zinkfreie Bandseite weder durch ein Abdeckmittel vor dem Verzinken geschützt wird, noch entzinkt zu werden braucht.The invention aims to avoid these difficulties and has as its object to provide a method for producing a one-sided hot-dip galvanized strip, in which the zinc-free strip side is neither protected from galvanizing by a covering agent, nor needs to be dezincified.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwei aufeinandergelegte Bleche oder Bänder an den Kanten verschweißt und die gedoppelten Bleche oder Bänder in ein Bad aus schmelzflüssigem Zink getaucht werden, worauf sie besäumt und getrennt werden. Nach einer bevorzugten Ausführungsform wird das Verfahren kontinuierlich durchgeführt.This object is achieved in that two superimposed sheets or strips are welded at the edges and the double sheets or strips are immersed in a bath of molten zinc, whereupon they are trimmed and separated. According to a preferred embodiment, the process is carried out continuously.
Bei dieser Ausführungsform werden zwei Bänder von je einem Ablaufhaspel abgezogen, zusammengeführt, durch Zusammendrücken die Luft zwischen ihnen weitgehend entfernt und die Bänder an den Seitenrändern verschweißt, worauf sie kontinuierlich durch das Bad aus schmelzflüssigem Zink geführt und schließlich kontinuierlich besäumt und voneinander getrennt werden.In this embodiment, two tapes are drawn off from a decoiler, brought together, the air between them is largely removed by compression and the tapes are welded at the side edges, whereupon they are continuously passed through the bath of molten zinc and finally trimmed and separated continuously.
Vorteilhaft werden dabei die gedoppelten, an ihren Seitenrändern verschweißten Bänder auf einen Auflaufhaspel aufgewickelt, und aus einer Mehrzahl von aufgehaspelten Bunden wird durch Verschweißen jeweils eines Bundendes mit einem Bundanfang ein endloses Band vorbereitet,welches kontinuierlich durch das Bad aus schmelzflüssigem Zink geführt wird.Die Erfindung umfaßt auch eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens,welche aus mindestens drei in verschiedenen Ebenen übereinander angeordneten Ablaufhaspeln für Bandbunde, einem Scherenaggregat in jeder Ebene zum Abschneiden der Bandenden, einem Rollenpaar zum Zusammenführen zweier Bänder zu einem gedoppelten Band, Schweißeinrichtungen zum Verschweißen eines Bandendes mit einem Bandanfang sowie zum Verschweißen der Seitenränder eines gedoppelten Bandes, Fördereinrichtungen zum Durchführen des Endlosbandes durch einen schmelzflüssigen, Zink enthaltenden Behälter, Schneideinrichtungen zum Besäumen und Trennen des gedoppelten Bandes sowie mindestens drei Auflaufhaspeln besteht.The double tapes, which are welded at their side edges, are advantageously wound onto an overrun reel, and an endless tape is prepared from a plurality of coiled reels by welding one end of the bundle each with a start of the bundle, which is continuously guided through the bath of molten zinc also includes a device for carrying out the method, which consists of at least three reels arranged in different levels one above the other for tape bundles, a scissors unit in each level for cutting off the tape ends, a roll lenpaar for merging two tapes into a double tape, welding devices for welding a tape end to a beginning of the tape and for welding the side edges of a double tape, conveyor devices for passing the endless belt through a molten container containing zinc, cutting devices for trimming and separating the double tape and at least there are three decoilers.
Die Erfindung ist an zwei Ausführungsbeispielen in der Zeichnung näher erläutert. Hierbei veranschaulichen die schematischen Darstellungen der Fig. 1 und 2 die diskontinuierliche und die schematische Darstellung und Fig. 3 die kontinuierliche . Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.The invention is explained in more detail using two exemplary embodiments in the drawing. Here, the schematic representations of FIGS. 1 and 2 illustrate the discontinuous and the schematic representation and FIG. 3 the continuous. Implementation of the method according to the invention.
In Fig. 1 sind mit 1 und 2 Ablaufhaspel bezeichnet, die in verschiedenen Ebenen angeordnet sind. Von diesen Ablaufhaspeln 1 und 2 werden die zu doppelnden Bänder 3 und 4 durch Treib-und Richtrollengerüste 5 bzw. 6 abgezogen und durch die Rolle 7 in Berührungskontakt zusammengeführt. Hierauf werden die übereinanderliegenden Bänder 3, 4 durch die Schweißmaschine 8 geführt, welche Treib- und Druckrollensätze 9, 10 und dazwischen die Schweißrollen 11 besitzt. Mit dieser Einrichtung werden die Bänder faltenfrei aufeinandergedrückt, die zwischen ihnen befindliche Luft weitgehend herausgepreßt,so daß sie satt aufeinanderliegen, und die Seitenränder verschweißt.Durch das Herausdrücken der Luft wird sichergestellt, daß die Bandinnenseiten beim Schweißen und bei der späteren Wärmebehandlung in der Verzinkungsanlage durch Anlauffarben möglichst nicht verfärbt werden.In Fig. 1 are designated 1 and 2 decoiler, which are arranged in different levels. The
Das gedoppelte Band - mit 12 bezeichnet - wird auf dem Auflaufhaspel 13 aufgewickelt. An dieser Stelle kann das Verfahren unterbrochen werden. Die Verzinkung selbst kann dann in einer üblichen Verzinkungsanlage durchgeführt werden, wobei das gedoppelte Band das Bad aus schmelzflüssigem Zink durchläuft und wieder auf einem Auflaufhaspel 14 aufgewickelt wird. Die weitere Verarbeitung erfolgt nun wie in Fig. 2 erläutert. Das gedoppelte verzinkte Band - mit 15 bezeichnet - wird vom Haspel 14 abgezogen und durchläuft eine Schere 16, die zum Abtrennen der Außenwindung dient, welche meist durch den Transport des Bundes beschädigt ist. Dann wird das Band 15 mittels Treibrollen 17 durch eine Besäumschere 18 geführt, welche die Kanten abschneidet. Die nunmehr nicht mehr verbundenen Bänder 3, 4, die jeweils auf einer Seite verzinkt sind und auf der anderen Seite die nicht beschichtete Metallseite aufweisen, werden getrennt zu Auflaufhaspeln 19, 20 geführt und - je nach Kundenwunsch - so aufgewickelt, daß die verzinkte Oberfläche entweder außen oder innen liegt. Dies wird erreicht, indem der eine Haspel 19 im Uhrzeigersinn und der andere Haspel 20 gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird.The double tape - designated 12 - is wound up on the
Die in den Fig. 1 und 2 beschriebene Verfahrensweise, bei der das Doppeln mit Kantenverschweißung und das Besäumen mit Aufwickeln der einseitig verzinkten Bänder getrennt erfolgt, hat den Vorteil, daß gemäß Fig. 1 eine Mehrzahl auf Haspeln 13 gewickelte Bänder vorbereitet werden kann, die dann im Einlaufteil einer Verzinkungsanlage endlos gemacht werden, indem jeweils ein Bundende mit einem Bundanfang zusammengeschweißt wird.The procedure described in FIGS. 1 and 2, in which the double with edge welding and the trimming with winding of the strips galvanized on one side takes place separately, has the advantage that, according to FIG. 1, a plurality of strips wound on
Das Verfahren kann auch vollkontinuierlich durchgeführt werden, indem die für das Doppeln und Kantenschweißen bzw. Besäumen und Aufwickeln der Bänder notwendigen Aggregate mit dem Einlaufteil und dem Auslaufteil einer Verzinkungsanlage integriert werden. Dazu ist es jedoch erforderlich, die Anzahl der Haspel zu vergrößern und gewisse zusätzliche Maßnahmen zu treffen.The process can also be carried out fully continuously by integrating the units required for double and edge welding or trimming and winding up the strips with the inlet part and the outlet part of a galvanizing plant. To do this, however, it is necessary to increase the number of reels and to take certain additional measures.
In Fig. 3 ist eine solche vollkontinuierlich arbeitende Anlage veranschaulicht. Es sind drei Ablaufhaspel 21, 22, 23 vorgesehen, die sich in verschiedenen Ebenen befinden. Die Bänder von jedem Haspel werden durch Treib- und Richtrollensätze 24, 25, 26 abgezogen. Nachgeschaltet ist ein Scherenaggregat 27, welches für jede Blechebene eine Schere zum Abtrennen der dicken Bandenden enthält. Von je zwei der drei Haspeln,in Fig. 3 von den in mittlerer und unterer Ebene befindlichen Haspeln, werden Bänder 28 und 29 abgezogen, die gedoppelt werden sollen. Diese zu doppelnden Bänder werden durch ein Rollenpaar 30 in Berührungskontakt zusammengeführt und dann - wie in Verbindung mit Fig. 1 schon beschrieben - der Schweißmaschine 31 zugeführt, die neben den Schweißrollen Druckrollen zum Auspressen der Luft aufweist. Das gedoppelte kantenverschweißte Band, mit 32 bezeichnet, wird über ein S-Rollengerüst 33 umgelenkt und durch eine Schlingengrube 34, die mit entsprechenden Umlenkrollen versehen ist, in das mit 35 bezeichnete Zinkbad geführt, wo es außenseitig verzinkt wird. Dem Zinkbad ist eine Streckrichteinrichtung 37 nachgeordnet, wo Unebenheiten des verzinkten Bandes 36, die durch Längungsdifferenzen beim Führen über die verschiedenen Rollen entstanden sein können, beseitigt werden. Nach Durchlaufen einer weiteren Schlingengrube 38, die ebenfalls mit den notwendigen Rollen ausgerüstet ist, wird das verzinkte Band 36 über das S-Rollengerüst 39 durch die Schere 40 an der Schweißnaht vom Ende des vorherlaufenden Bandes abgetrennt. Dann werden die abgeschnittenen Bänder, deren Länge einer ursprünglichen Bundlänge entspricht, in der Besäumschere 41 durch Abschneiden der Kanten besäumt und die nun nicht mehr verbundenen Bänder 28, 29 auf Auflaufhaspel 42, 43 aufgewickelt. Mit 44 ist ein weiterer Auflaufhaspel bezeichnet, der dem dritten Ablaufhaspel linksseitig in Fig. 3 entspricht. Eine vollkontinuierliche Arbeitsweise kann derart erfolgen, daß abwechselnd jeweils ein gedoppeltes Band mit einem nicht gedoppelten Band verschweißt wird, wobei dieses Einfach-Band von dem dritten linksseitigen Ablaufhaspel hergeholt wird und auf den dritten rechtsseitigen Auflaufhaspel aufgewickelt wird. So erhält man abwechselnd nach dem Abschneiden in der Schere 40 einseitig und zweiseitig verzinkte Bänder.Such a fully continuous system is illustrated in FIG. 3. There are three
Man kann natürlich auch - wie dem Fachmann verständlich ist - eine integrierte Anlage für ein endloses Doppelband errichten, bei der jedoch dann vier Ablaufhaspel und vier Auflaufhaspel erforderlich wären.Of course, as is understood by the person skilled in the art, it is also possible to set up an integrated system for an endless double belt, but which would then require four decoilers and four decoilers.
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| EP78100015A Withdrawn EP0000860A1 (en) | 1977-08-17 | 1978-06-01 | Method and apparatus for producing one-sidedly hot-galvanised sheets |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0000860A1 (en) |
| JP (1) | JPS5443138A (en) |
| AT (1) | AT350348B (en) |
| IT (1) | IT7826679A0 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| FR2508492A1 (en) * | 1981-06-26 | 1982-12-31 | Inst Metalurgii Zelaza Stani | Single face cladding of sheet and strip - by standard equipment and simple auxiliaries |
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1977
- 1977-08-17 AT AT593477A patent/AT350348B/en not_active IP Right Cessation
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1978
- 1978-06-01 EP EP78100015A patent/EP0000860A1/en not_active Withdrawn
- 1978-08-10 IT IT7826679A patent/IT7826679A0/en unknown
- 1978-08-17 JP JP10085178A patent/JPS5443138A/en active Pending
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ATA593477A (en) | 1978-10-15 |
| JPS5443138A (en) | 1979-04-05 |
| AT350348B (en) | 1979-05-25 |
| IT7826679A0 (en) | 1978-08-10 |
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Legal Events
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| PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
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| AK | Designated contracting states |
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| STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
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| 18D | Application deemed to be withdrawn | ||
| RIN1 | Information on inventor provided before grant (corrected) |
Inventor name: FREULITSCH, HERIBERT, DR. Inventor name: KUTTNER, KARL A. |