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EP0978575B1 - Verfahren und Vorrichtung zum Entfernen von Dendriten - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Entfernen von Dendriten Download PDF

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EP0978575B1
EP0978575B1 EP99112617A EP99112617A EP0978575B1 EP 0978575 B1 EP0978575 B1 EP 0978575B1 EP 99112617 A EP99112617 A EP 99112617A EP 99112617 A EP99112617 A EP 99112617A EP 0978575 B1 EP0978575 B1 EP 0978575B1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
strip
dendrites
spray nozzles
coating
overflow
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP99112617A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP0978575A1 (de
Inventor
Volkmar Weiss
Andreas Dr.-Ing. Holdinghausen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Salzgitter AG
Original Assignee
Salzgitter AG
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Filing date
Publication date
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
    • C25D5/48—After-treatment of electroplated surfaces
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D7/00—Electroplating characterised by the article coated
    • C25D7/06—Wires; Strips; Foils
    • C25D7/0614—Strips or foils

Definitions

  • the invention relates to a method for removing dendrites according to the Features of the first claim and a device for Execution of the procedure.
  • the method can be used wherever there are crystals on metal strips accumulate, especially zinc crystals, so-called dendrites, which in the electrolytic coating of tapes arise.
  • a belt cleaning device is known from EP 0 601 991 A, in which the surface of a metallic tape an alkaline liquid with nozzles is directed, which lead to atomization of the liquid. The distance of dendrites is not provided.
  • the invention is based, dendrites in a simple manner, Can be removed inexpensively and with high operational reliability so that no damage of the tape occur and the formation of residues can be avoided is.
  • the method according to the invention for removing dendrites on the surface of electrolytically coated metal strips provides that after an electrolytic coating using the dendrites high-pressure liquid jets directed towards the belt edge are removed.
  • the method has the advantage that this type of dendrite removal does not Damage to the tape occurs.
  • the tool is not subject to wear recorded.
  • the process works free of residues because the high pressure liquid in the Cycle is performed.
  • the process also allows the dendrites to be recovered, by dissolving them and feeding them back to the coating process become.
  • a container is around the belt running over rollers arranged, spray nozzles on the belt inside the container, genaver on the belt edge, are directed and a high pressure liquid on the surface of the tape works.
  • At least one sedimentation basin is arranged in the lower part of the container has an overflow.
  • Water can be used as pressure fluid. However, it is advantageous to have one Use fluid that will dissolve the removed dendrites. In the case of galvanizing, this can be sulfuric acid.
  • the hydraulic fluid with the removed Dendrites get into the collecting and collecting container in which the Discontinue dendrites and dissolve in the liquid. It forms in the case electrolytic galvanizing with sulfuric electrolyte hydrogen, which escapes, and zinc sulfate, which the electrolysis process again can be supplied. But there is also the possibility that Clean overflowing liquid in the collecting container in a filter and via a high-pressure pump back into the process as pressure fluid due.
  • the sedimentation tank too may have more than one overflow, it being possible to overflow Liquid on the one hand as high-pressure liquid again the spray nozzles supply.
  • Another overflow can serve the overflowing Liquid can be attributed to the electrolysis process.
  • the spray nozzles are adjustable in angle and spaced from the band. In order to Adjusting the nozzles at different bandwidths can be done easily be made.
  • each side of the band 1 spray nozzles 3 are arranged with their Spray liquid on tape 1 and remove the dendrites. This get into the settling tank 8 together with the spray liquid lower part of the container 5. Since the high-pressure liquid Sulfuric acid, it goes with the dendrites, which consist of zinc, a conversion process, being in the bottom of the container Zinc sulfate forms, which is pumped on via the overflow and as Spray liquid or can serve as an electrolyte. That in the process emerging hydrogen gas escapes.
  • the overflow 4 shown in FIG. 1 opens into a filter 6, the solid components from the overflow liquid removed by the high pressure pump 7 again under high pressure by the Nozzles 3 is sprayed onto the belt 1.
  • Dendrite ripener 2 shows a longitudinal section through the invention Dendrite ripener 2, the band 1 initially via a current roller 13 and a support roller 12 reaches the dendrite scraper 2 and then on is fed to a cascade rinse via squeeze rollers 9.
  • the container 5 is divided by partitions 10 so that the liquid from individual Areas can be deducted.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Verfahren zum Entfernen von Dendriten nach den Merkmalen des 1. Patentanspruches sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Das Verfahren ist überall dort anwendbar, wo sich an Metallbändern Kristalle anlagern, insbesondere Zinkkristalle, sogenannte Dendriten, die bei der elektrolytischen Beschichtung von Bändern entstehen.
Beim elektrolytischen Beschichten von Metallbändern bilden sich an den Bandkanten, bedingt durch die Ausbildung der elektrischen Feldlinien in den Galvanikzellen, Kristalle, sogenannte Dendriten. Diese brechen im weiteren Bearbeitungsprozeß, aber auch bei der Verarbeitung des Materials nach Auslieferung bei den Kunden ab, fallen auf die Blechoberfläche und verursachen Abdrücke, die zur Abwertung der Platinen führen. Es wird daher auf verschiedenste Weise unmittelbar nach dem Beschichtungsprozeß versucht, diese Dendriten an der Bandoberfläche, vor allem aber an den Bandkanten, zu entfernen. Zu diesem Zweck werden beispielsweise Vorrichtungen installiert, die durch mechanisches Abtragen die Dendriten von den Bandkanten entfernen. Dazu finden Messer, Ketten, Bürsten oder andere geeignete Vorrichtungen Anwendung.
Nachteil dieser mechanischen Verfahren ist, daß es zu einem hohen Verschleiß an der benutzten Vorrichtung und zu Beschädigungen des Bandes durch das Werkzeug kommen kann. Um ein Entfernen der Dendriten zu gewährleisten und die Beschädigungen am Band gering zu halten, muß das Band gegenüber dem Werkzeug sehr genau geführt werden, was einen erhöhten Aufwand bedeutet. Die Werkzeuge müssen erneuert bzw. nachgestellt werden, was einen weiteren erheblichen Aufwand im Verfahren zur Folge hat. Gleiches gilt für die Entfernung der Dendriten aus dem Prozeß.
Durch EP 0 601 991 A ist eine Bandreinigungsvorrichtung bekannt, bei der auf die Oberfläche eines metallischen Bandes eine alkalische Flüssigkeit mit Düsen gerichtet wird, die zu einer Zerstäubung der Flüssigkeit führen. Die Entfernung von Dendriten ist nicht vorgesehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Dendriten auf eine einfache Weise, kostengünstig und bei hoher Betriebssicherheit so zu entfernen, dass keine Beschädigungen des Bandes auftreten und das Entstehen von Reststoffen vermeidbar ist.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Die Lösung gelingt ferner mit einer elektrolytischen Beschichtungsanlage für Metallbänder mit den Merkmalen des Patentanspruchs 6. Die Unteransprüche geben vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung wieder.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Entfernen von Dendriten auf der Oberfläche von elektrolytisch beschichteten Bändern aus Metall sieht vor, dass nach einer elektrolytischen Beschichtung die Dendriten mittels auf die Bandkante, gerichtete Hochdruckflüssigkeitsstrahlen entfernt werden.
Das Verfahren hat den Vorteil, dass durch diese Art der Dendritenentfernung keine Beschädigung des Bandes auftritt. Ein Verschleiß des Werkzeuges ist nicht zu verzeichnen. Das Verfahren arbeitet reststofffrei, da die Hochdruckflüssigkeit im Kreislauf geführt wird. Das Verfahren erlaubt es auch, die Dendriten rückzugewinnen, indem diese aufgelöst und dem Beschichtungsvorgang wieder zugeführt werden.
Um das Verfahren zu realisieren, ist um das über Rollen laufende Band ein Behälter angeordnet, wobei innerhalb des Behälters Spritzdüsen auf das Band, genaver auf die Bandkante, gerichtet sind und eine Hochdruckflüssigkeit auf die Oberfläche des Bandes wirkt.
Im unteren Teil des Behälters ist mindestens ein Absetzbecken angeordnet, welches einen Überlauf aufweist.
Als Druckflüssigkeit kann Wasser Anwendung finden. Vorteilhaft ist es aber, eine Flüssigkeit zu verwenden, die eine Auflösung der entfernten Dendriten herbeiführt. Dies kann im Falle des Verzinkens Schwefelsäure sein.
Erfindungswesentlich ist, daß die Druckflüssigkeit mit den entfernten Dendriten in den Auffang- und Sammelbehälter gelangt, in dem sich die Dendriten absetzen und in der Flüssigkeit auflösen. Dabei bildet sich im Falle des elektrolytischen Verzinkens mit schwefelsaurem Elektrolyt Wasserstoff, welcher entweicht, und Zinksulfat, das dem Elektrolyseprozeß wieder zugeführt werden kann. Es besteht aber auch die Möglichkeit, die überlaufende Flüssigkeit des Sammelbehälters in einem Filter zu reinigen und über eine Hochdruckpumpe wieder als Druckfflüssigkeit in den Prozeß zurückzuführen.
Erfindungswesentlich für die Vorrichtung ist, daß das Absetzbecken auch mehr als einen Überlauf aufweisen kann, wobei es möglich ist, überlaufende Flüssigkeit zum einen als Hochdruckflüssigkeit den Spritzdüsen wieder zuzuführen. Ein weiterer Überlauf kann dazu dienen, die überlaufende Flüssigkeit in den Elektrolyseprozeß zurückzuführen.
Erfindungswesentlich für die Vorrichtung ist weiterhin, daß die Spritzdüsen im Winkel und im Abstand zum Band verstellbar angeordnet sind. Damit kann ein Verstellen der Düsen bei verschiedenen Bandbreiten unkompliziert vorgenommen werden.
Vorteilhaft ist es, das Absetzbecken parallel zur Transportrichtung des Bandes anzuordnen.
Weiterhin ist es für den Prozeß vorteilhaft, die Spritzdüsen vor der Kaskadenspülung anzuordnen, die dem Beschichtungsprozeß nachgeschaltet ist.
Im folgenden soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel und 2 Figuren erläutert werden. Die Figuren zeigen:
Fig. 1
Prinzipdarstellung des erfindungsgemäßen Dendritenabstreifers im Schnitt quer zum Band,
Fig. 2
Anordnung des Dendritenabstreifers vor einer Kaskadenspülung.
Die Fig. 1 zeigt den erfindungsgemäßen Dendritenabstreifer 2, bei dem an jeder Seite des Bandes 1 Spritzdüsen 3 angeordnet sind, die mit ihrer Spritzflüssigkeit auf das Band 1 wirken und die Dendriten entfernen. Diese gelangen gemeinsam mit der Spritzflüssigkeit in das Absetzbecken 8 im unteren Teil des Behälters 5. Da es sich bei der Hochdruckflüssigkeit um Schwefelsäure handelt, geht diese mit den Dendriten, die aus Zink bestehen, einen Umwandlungsvorgang ein, wobei sich im Sumpf des Behälters Zinksulfat bildet, welches über den Überlauf weitergepumpt wird und als Spritzflüssigkeit bzw. als Elektrolyt dienen kann. Das bei dem Prozeß entstehende Wasserstoffgas entweicht. Der in Fig. 1 gezeigte Überlauf 4 mündet in einen Filter 6, der feste Bestandteile aus der Überlaufflüssigkeit entfernt, die mittels Hochdruckpumpe 7 wieder unter hohem Druck durch die Düsen 3 auf das Band 1 gespritzt wird.
Die Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt durch den erfindungsgemäßen Dendritenabatreifer 2, wobei das Band 1 zunächst über eine Stromrolle 13 und eine Stützrolle 12 zum Dendritenabstreifer 2 gelangt und dann weiter über Abquetschrollen 9 einer Kaskadenspülung zugeführt wird. Der Behälter 5 ist durch Trennwände 10 so unterteilt, daß die Flüssigkeit aus einzelnen Bereichen abgezogen werden kann.
Liste der verwendeten Bezugszeichen
1
Band
2
Dendritenabstreifer
3
Spritzdüse
4
Überlauf
5
Behälter
6
Filter
7
Hochdruckpumpe
8
Absetzbecken
9
Abquetschrollen
10
Trennwand
11
H2SO4
12
Tragrolle
13
Stromrolle
14
Kaskadenspülung

Claims (12)

  1. Verfahren zum Entfernen von Dendriten auf der Oberfläche im Bereich der Bandkanten von elektrolytisch beschichteten Bändern aus Metall, dadurch gekennzeichnet, dass nach der elektrolytischen Beschichtung die Dendriten mittels auf die Bandkante gerichteter Hochdruckflüssigkeitsstrahlen entfernt werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Druckflüssigkeit Wasser angewendet wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckflüssigkeit eine Säure oder ähnliche, die Dendriten auflösende Substanz zugesetzt wird.
  4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckflüssigkeit mit den entfernten Dendriten in einen Auffang- und Sammelbehälter gelangt, in dem sich die Dendriten absetzen und in der Druckflüssigkeit auflösen, wobei Wasserstoff entweicht und die aufgelösten Dendriten in den Beschichtungsprozess und/oder die Spritzdüsen zurückgeführt werden.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Überlauf des Sammelbehälters in einem Filter gereinigt und über eine Hochdruckpumpe wieder als Druckflüssigkeit angewendet wird.
  6. Elektrolytische Beschichtungsanlage für Metallbänder mit einer an eine Beschichtungseinrichtung angeschlossenen Vorrichtung zum Entfernen von Dendriten auf der Oberfläche im Bereich der Bandkante eines Bandes mit:
    einem Behälter (5), durch den das elektrolytisch beschichtete Band (1) über Rollen (9, 12, 13) hindurch läuft,
    mit auf die Bandkante gerichtete Spritzdüsen (3), die um das Band (1) angeordnet sind und über die im Betrieb der Vorrichtung eine Hochdruckflüssigkeit auf die Oberfläche des Bandes (1) wirkt und
    ein Absetzbecken (8) mit mindestens einem Überlauf (4) im unteren Teil des Behälters (5).
  7. Beschichtungsanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Überlauf (4) des Absetzbeckens (8) über einen Filter (6) mit einer Hochdruckpumpe (7) und den Spritzdüsen (3) verbunden ist.
  8. Beschichtungsanlage nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Absetzbecken (8) einen Überlauf (4) für die Hochdruckflüssigkeit und einen Überlauf (4) für die Ableitung in den Beschichtungsprozess aufweist.
  9. Beschichtungsanlage nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Spritzdüsen (3) in Winkel und Abstand zum Band (1) verstellbar angeordnet sind.
  10. Beschichtungsanlage nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Spritzdüsen (3) in Richtung auf die Kanten des Bandes (1) angeordnet sind.
  11. Beschichtungsanlage nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Absetzbecken (8) parallel zur Transportrichtung des Bandes (1) angeordnet ist.
  12. Beschichtungsanlage nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass den Spritzdüsen (3) eine Kaskadenspülung (14) nachgeschaltet ist.
EP99112617A 1998-08-01 1999-07-02 Verfahren und Vorrichtung zum Entfernen von Dendriten Expired - Lifetime EP0978575B1 (de)

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