專利名稱：用以在金屬帶的一側(cè)或兩側(cè)上電積金屬或合金鍍層的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用以在金屬帶特別是鋼帶的一側(cè)或兩側(cè)上電積金屬或合金鍍層的裝置，其至少帶有一與電源連接的陽(yáng)極外殼，該殼體的至少一側(cè)可設(shè)計(jì)成基本豎直的安裝，平面電鍍板可用作陽(yáng)極，其中金屬帶，如果需要可通過至少一個(gè)導(dǎo)輪和任何導(dǎo)引輪，并且其可連接作為陰極，其平行并基本豎直地通過電鍍板，其電鍍板具有至少一個(gè)出口，用以使電解液進(jìn)入電鍍板和金屬帶之間的間隙。
在例如DE-PS 32 09 451中描述了上述型式的裝置。在陽(yáng)極殼體中，有用于電解液的出口狹縫，其沿帶的行進(jìn)方向即豎直方向延伸。大量的電解液可以同時(shí)通過該縫在其整個(gè)長(zhǎng)度上流動(dòng)，并且隨著其向側(cè)面的流出而完全地填充在帶和陽(yáng)極之間的間隙中。然而，由于電解液的高出口壓力，使得帶被推離在帶長(zhǎng)度方向中央上的陽(yáng)極。然而，電解液沿帶的邊緣的流動(dòng)會(huì)造成帶由于液壓作用(hydraulic paradox)而拉向陽(yáng)極，結(jié)果使在帶上所淀積的鍍層的厚度在帶的寬度上由很大改變。因此，經(jīng)濟(jì)的鍍覆方法對(duì)于所述裝置來說是不可能的。
本發(fā)明的目的就是提供一種裝置，其能夠以經(jīng)濟(jì)的方式和連續(xù)的操作獲得在帶寬上比通常設(shè)計(jì)更加均勻的電積覆層厚度。
為了實(shí)現(xiàn)該目的，本發(fā)明設(shè)計(jì)，在提供基本豎直出口狹縫作為電解液的出口之前，要包括有一包含加壓電解液的部分，并且為未加壓電解液提供一第二部分，其至少帶有一個(gè)出口，用以使電解液由該第二部分進(jìn)入帶和電鍍板之間的間隙中。由于通過提供的附加出口而獲得帶與陽(yáng)極之間改進(jìn)的電解液的流動(dòng)特性，因此即使在1500mm帶寬上不用張力水平儀也可獲得±7％范圍的層厚誤公差，而在盡管使用了張力水平儀的常用裝置中其公差為±10％或更大。
按照本發(fā)明的進(jìn)一步的特征，可將計(jì)劃的陽(yáng)極殼體分成壓力箱和無壓力箱，其無壓力箱向大氣壓力敞開，其中壓力箱具有用于電解液的基本豎直的出口狹縫，并且無壓力箱也至少有一出口，用以使電解液進(jìn)入帶和電鍍板之間的間隙中。因此，使用簡(jiǎn)單可靠的結(jié)構(gòu)，便可獲得改進(jìn)的流動(dòng)特性，使電解液進(jìn)入帶和陽(yáng)極之間的間隙中。
為了提供一簡(jiǎn)易的裝置以控制加壓電解液和進(jìn)入未加壓部分的電解液，可將加壓部分和未加壓部分連接起來，最好通過一可調(diào)控制元件來連接。
如果基本豎直的出口狹縫向底部逐漸變細(xì)的話將是有益的，由此可以補(bǔ)償貫穿陽(yáng)極高度的電解液的靜壓差。
如果將基本豎直的出口狹縫通過至少一個(gè)橫向連接分成若干部分的話，可獲得陽(yáng)極和出口狹縫邊緣更為穩(wěn)定的設(shè)計(jì)。另外，電解液流出的壓力效應(yīng)可被變換成加壓和減壓效應(yīng)，其相對(duì)的力可以相互中和。
如果將出口狹縫部分以偏置狀態(tài)設(shè)置的話，將是有益的，由此可獲得更為均勻的帶的導(dǎo)引，并且因此，可獲得更為均勻的電鍍。
按照本發(fā)明進(jìn)一步的特征，為了填充帶和陽(yáng)極之間的間隙，如果為來自電鍍板或其有效區(qū)域下和/或上的電解液提供至少一出口狹縫，其最好是水平的，就將是最好的支持。這些輔助出口狹縫形成了液簾，并由此避免了空氣被吸入陽(yáng)極和帶之間的間隙。
如果在與加壓部分的基本豎直出口狹縫相鄰側(cè)上進(jìn)一步提供無壓力部分的出口的話，就可以有益于穩(wěn)定電解液的流動(dòng)。
流動(dòng)特性的進(jìn)一步的改進(jìn)可通過防止電解液在帶的方向上向下流走而獲得，這可以在電鍍板或其有效區(qū)域的下端上提供向帶凸起的基本水平的導(dǎo)軌作為端部導(dǎo)軌而獲得，由此有益于形成基本水平的流動(dòng)。
由于只需要少量的維修工作，所以按照本發(fā)明，如果將電鍍板或其有效區(qū)域設(shè)計(jì)成不溶解陽(yáng)極的話，將是有益的，其陽(yáng)極最好是由鉛，鉛合金，鍍鉑鈦或鍍氧化銥鈦制成，在這種情況下，在電解液中的金屬濃度必須補(bǔ)充以調(diào)節(jié)成分。
如果電鍍板的非有效區(qū)域和必要的話的陽(yáng)極殼體由鈦或非導(dǎo)電的耐酸塑料制成的話，就可以獲得非常簡(jiǎn)單耐用和經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)。
如果將電鍍板或其有效區(qū)域橫切于帶輸送方向被分成三個(gè)相鄰部分的話，也將是有益的，其中豎直出口狹縫和無壓力部分的輔助出口位于中央部分上。
為了在除了豎直出口狹縫以外的陽(yáng)極的整個(gè)寬度上維持均勻水平下的淀積效率的話，在帶輸送方向上看上去，中央部分要長(zhǎng)于側(cè)部，然而，最好是所有有效部分的幾何區(qū)域是相同的。由于出口狹縫和其它出口所造成的表面部分的缺乏可以通過中央部分的延伸而得到補(bǔ)償。
為了能夠?qū)⒕_的公差保持在陽(yáng)極和帶之間已獲得的較小公差下，并且有效地防止帶與陽(yáng)極的碰撞，本發(fā)明進(jìn)一步的特征在于，包括在陽(yáng)極或陽(yáng)極殼體上和/或下端上提供的用于帶的間隔輪。
陽(yáng)極或陽(yáng)極殼體可使用可以調(diào)節(jié)的機(jī)構(gòu)懸置，使得帶和陽(yáng)極之間的空間可以對(duì)齊并可以調(diào)節(jié)，即使在電鍍過程中，并且與帶的幾何形狀一致。在這種情況下，可以進(jìn)行液壓，電動(dòng)或氣動(dòng)調(diào)節(jié)。
本發(fā)明及其它優(yōu)點(diǎn)和特征將基于附圖在下面的描述中加以詳細(xì)說明。


圖1是鍍覆設(shè)備的示意圖，用以金屬帶的兩側(cè)鍍覆，圖2表示用以一側(cè)鍍覆的設(shè)備。圖3是按照本發(fā)明陽(yáng)極殼體的第一實(shí)施例由其帶側(cè)所示的附圖。圖4表示該殼體的截面圖，以及圖5和6表示與圖3所示相同的本發(fā)明的兩個(gè)進(jìn)一步的實(shí)施例。
在圖1所示裝置中，帶1通過與電源連接的導(dǎo)輪2隨著其進(jìn)入鍍覆單元而陰極化，并通過導(dǎo)輪2而轉(zhuǎn)向，使帶豎直下行。在豎直部分，帶1通過與電源連接的兩個(gè)陽(yáng)極3之間的間隙，由此通過電解液材料的淀積在其兩側(cè)上鍍覆，該液是由至少一個(gè)出口狹縫而引出，見圖3，其是在帶1的方向上的陽(yáng)極上。在陽(yáng)極3的下面，帶1通過轉(zhuǎn)向輪4向上以基本豎直的方向向上導(dǎo)回。在如此進(jìn)行時(shí)，帶1再導(dǎo)入兩陽(yáng)極3之間，并進(jìn)一步進(jìn)行鍍覆。在上述陽(yáng)極3上，還有一進(jìn)一步的陰極化的導(dǎo)輪2，使得帶1通過其轉(zhuǎn)向，并導(dǎo)出鍍覆單元。
按照?qǐng)D2，在上述的裝置中，在每個(gè)豎直帶部分上只設(shè)置了一個(gè)陽(yáng)極3。在這種情況下，陽(yáng)極3是設(shè)置在單元的外側(cè)上，使得鍍覆只施加在帶1的一側(cè)上。這里，每個(gè)陽(yáng)極3也至少有一個(gè)出口狹縫，使得電解液通過其可進(jìn)入到帶1和陽(yáng)極3之間的間隙中。
圖3表示按照本發(fā)明的電鍍板，其示出了面向帶1的陽(yáng)極3側(cè)。通過該例可以看到，這里的電鍍板包括三個(gè)部分，即3a，3b和3c。電解液由5的輸送通過連接凸緣6進(jìn)入陽(yáng)極殼體3中，然后，其通過在陽(yáng)極3b中部上的豎直出口狹縫7和在電鍍板上下端部上的兩個(gè)水平狹縫8或9而流出。狹縫8，9在中央陽(yáng)極部分3b的寬度上延伸。這種設(shè)置是為了能夠鍍覆不同寬度的金屬帶，而不浪費(fèi)電解液，其中狹縫8，9的長(zhǎng)度等于最小帶寬。陽(yáng)極3的有效高度標(biāo)為H。
在圖3中沿線IV-IV的截面示于圖4中。該圖表示電解液由5通過連接凸緣6進(jìn)入陽(yáng)極殼體3的第一壓力箱10中。電解液的提供量相對(duì)于出口狹縫7的尺寸以這樣的方式設(shè)定，使得在壓力箱10中的電解液保持在預(yù)定壓力下，該壓力確定了通過出口狹縫7的引出特性，并且以箭頭13的方向進(jìn)入帶1和陽(yáng)極3之間的間隙。最好選擇電解液以與帶1徑向邊緣基本垂直的方向流動(dòng)。電解液由狹縫7的引出速度最好設(shè)定在5-15m/s之間，由此獲得在帶1和陽(yáng)極3之間良好的流動(dòng)速率在1-5m/s之間。在這種情況下，最好是在陽(yáng)極3的下端上安裝水平導(dǎo)軌(未示出)，用以輔助在帶1和陽(yáng)極3電鍍板之間間隙中水平流的形成。
陽(yáng)極殼體3壓力箱10的一部分電解液通過出口狹縫7流入帶1和陽(yáng)極3之間的間隙中，同時(shí)剩余部分通過調(diào)節(jié)控制元件11而導(dǎo)入第二無壓力箱12中，其向大氣壓力敞開。電解液通過水平狹縫8和9由該無壓力箱12流向帶1進(jìn)入帶1和陽(yáng)極3之間的間隙中。水平狹縫8和9是非常有利的，因?yàn)橐汉煹男纬煞乐沽丝諝獾奈搿?br> 除了狹縫8和9以外或代之其的是，原則上可使用任何所需形狀的出口，如圓形，還有菱形，梯形，矩形或其它幾何形狀，或其結(jié)合。
在圖5所示實(shí)施例，可進(jìn)一步提供出口14，用以使電解液穩(wěn)定地流入帶1和陽(yáng)極殼體3之間的間隙中。這些出口將電解液導(dǎo)出無壓力箱12而流向帶，并且其最好位于中央陽(yáng)極部分3b的區(qū)域上。標(biāo)號(hào)15表示陽(yáng)極3上下兩側(cè)上的支撐輥，其用以更有效地將帶穩(wěn)定地運(yùn)入陽(yáng)極區(qū)域，并精確地保持在帶1和陽(yáng)極3之間間隙的確定位置上。
對(duì)于出口狹縫7′設(shè)計(jì)的變形16示于圖6中，其在中央陽(yáng)極部分3b上，通過橫向連接而分成幾部分，這些橫向連接16應(yīng)最好是在20和200mm長(zhǎng)之間，出口狹縫7′各個(gè)部分的凈出口距離最好是在50-400mm之間。
當(dāng)然，如果出口狹縫7，7′，8和9，以及進(jìn)一步的出口14按照液體機(jī)械的要求形成的話，即在出口側(cè)上的邊緣是圓形的，而在壓力箱和無壓力部分的方向上提供喇叭形入口，將是有益的。如果所提供的任何橫向連接16為流線型的，以代替已有的直角邊緣的話，也是有益的。本發(fā)明所述的陽(yáng)極最好是由鉛和鉛合金制成，其最好是不溶解的，然而還可以使用鍍鉑金屬或鍍氧化銥鈦，其將是非常有益的。還可以在出口處和任何橫向連接上提供鍍層，這也是有益的。
權(quán)利要求
1.用以在金屬帶特別是鋼帶的一側(cè)或兩側(cè)上電積金屬或合金覆層的裝置，其帶有至少一與電源相連的陽(yáng)極殼體，其中豎直安裝的平面電鍍板形成陽(yáng)極，并且通過至少一個(gè)導(dǎo)輪和任何所需導(dǎo)輪并連接作為陰極的金屬帶平行于電鍍板而豎直通過，其中至少有一個(gè)入口，并目在電鍍板有效區(qū)域上，至少有一個(gè)電解液出口，用以進(jìn)入電鍍板和金屬帶之間的間隙中，其特征在于在提供作為電解液出口的豎直出口狹縫(7，7′)之前，包括有包含加壓電解液的部分(10)，以及為未加壓電解液提供的第二部分(12)，其至少帶有一個(gè)出口(8，9，14)用以將該第二部分(12)的電解液提供到帶(1)和電鍍板(3)之間間隙中。
2.按照權(quán)利要求1的裝置，其特征在于所包含的陽(yáng)極殼體(3)可被分成加壓箱(10)和未加壓箱(12)，其未加壓箱向大氣壓力敞開，其中加壓箱(10)具有基本豎自的出口狹縫(7，7′)，用于電解液，并且未加壓箱(12)也具有至少一個(gè)出口(8，9，14)，用以使電解液進(jìn)入帶(1)和電鍍板(3)之間的間隙中。
3.按照權(quán)利要求1或2的裝置，其特征在于加壓部分(10)和未加壓部分(12)最好通過可調(diào)控制元件(11)進(jìn)行連接。
4.按照權(quán)利要求1-3的裝置，其特征在于基本豎直的出口狹縫(7，7′)向底部逐漸變細(xì)。
5.按照權(quán)利要求1-4的裝置，其特征在于基本豎直的出口狹縫(7，7′)最好與垂直方向的傾角為15°，更好為10°。
6.按照權(quán)利要求1-5的裝置，其特征在于基本豎直的出口狹縫(7′)可通過至少一個(gè)橫向連接(16)而被分成若干部分。
7.按照權(quán)利要求6的裝置，其特征在于出口狹縫(7′)部分以偏置狀態(tài)設(shè)置。
8.按照前述權(quán)利要求之一的裝置，其特征在于在電鍍板(3)或其有效區(qū)域(H)下和/或上為未加壓部分(12)的電解液提供至少一個(gè)出口狹縫(8，9)，其最好為水平的。
9.按照前述權(quán)利要求之一的裝置，其特征在于在與加壓部分(10)的基本豎直出口狹縫(7，7′)相鄰側(cè)上進(jìn)一步提供無壓力部分(12)的出口(14)。
10.按照前述權(quán)利要求之一的裝置，其特征在于在電鍍板(3)或其有效區(qū)域(H)的下端上提供向帶凸起的基本水平的導(dǎo)軌作為端部導(dǎo)軌。
11.按照前述權(quán)利要求之一的裝置，其特征在于電鍍板(3)或其有效區(qū)域(H)可設(shè)計(jì)成不溶解陽(yáng)極，其最好是由鉛，鉛合金，鍍鉑鈦或鍍氧化銥鈦制成。
12.按照前述權(quán)利要求之一的裝置，其特征在于電鍍板(3)的非有效區(qū)域和如果必要的話的陽(yáng)極殼體由鈦或非導(dǎo)電耐酸塑料制成。
13.按照前述權(quán)利要求之一的裝置，其特征在于電鍍板(3)或其有效區(qū)域(H)橫切于帶輸送方向被分成三個(gè)相鄰部分(3a，3b，3c)，其中豎直出口狹縫(7，7′)和輔助出口(8，9，14)位于中央部分(3b)上。
14.按照權(quán)利要求13的裝置，其特征在于中央部分(3b)由帶輸送方向看去要長(zhǎng)于側(cè)面部分(3a，3c)，然而最好是所有有效部分的幾何形狀相同。
15.按照前述權(quán)利要求之一的裝置，其特征在于在陽(yáng)極或陽(yáng)極殼體(3)的上和/或下端上為帶(1)提供間隔輪(15)。
16.按照前述權(quán)利要求之一的裝置，其特征在于陽(yáng)極或陽(yáng)極殼體(3)使用可調(diào)機(jī)構(gòu)而懸置。
全文摘要
用以在金屬帶1特別是鋼帶的一側(cè)或兩側(cè)上電積金屬或合金覆層的裝置,其帶有至少一與電源相連的陽(yáng)極殼體3。為了在帶寬上獲得比常規(guī)方法中的電鍍覆層厚度上更為均勻的分布,本發(fā)明包括基本豎直出口狹縫7,7′作為電解液的出口,和含有加壓電解液的部分10。另外,為未加壓電解液提供了第二部分12,其帶有至少一個(gè)出口8,9,14,用以使電解液流入帶1和電鍍板3之間的間隙中。
文檔編號(hào)C25D7/06GK1179480SQ97111219
公開日1998年4月22日 申請(qǐng)日期1997年4月14日 優(yōu)先權(quán)日1996年4月15日
發(fā)明者F·魯茲卡, G·馬雷施, O·諾爾, W·許勒 申請(qǐng)人:安德里茨-專利管理有限公司