Verfahren und Vorrichtung zum Entfernen von Dendriten

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Verfahren zum Entfernen von Dendriten nach den Merkmalen des 1. Patentanspruches sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

[0002] Das Verfahren ist überall dort anwendbar, wo sich an Metallbändern Kristalle anlagern, insbesondere Zinkkristalle, sogenannte Dendriten, die bei der elektrolytischen Beschichtung von Bändern entstehen.

[0003] 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.

[0004] 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.

[0005] 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.

[0006] 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.

[0007] 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.

[0008] 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.

[0009] 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.

[0010] 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.

[0011] Im unteren Teil des Behälters ist mindestens ein Absetzbecken angeordnet, welches einen Überlauf aufweist.

[0012] 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.

[0013] 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.

[0014] 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.

[0015] 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.

[0016] Vorteilhaft ist es, das Absetzbecken parallel zur Transportrichtung des Bandes anzuordnen.

[0017] Weiterhin ist es für den Prozeß vorteilhaft, die Spritzdüsen vor der Kaskadenspülung anzuordnen, die dem Beschichtungsprozeß nachgeschaltet ist.

[0018] 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.

[0019] 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.

[0020] 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

[0021] 

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

Ansprüche

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.

Claims

1. Process for removing dendrites which are located on the surface in the region of the strip edges of electrolytically coated metal strips, characterized in that, after the electrolytic coating, the dendrites are removed by means of high-pressure liquid jets directed onto the strip edge.

2. Process according to Claim 1, characterized in that water is used as the pressurized liquid.

3. Process according to Claims 1 and 2, characterized in that an acid or similar substance which dissolves the dendrites is added to the pressurized liquid.

4. Process according to Claims 1 to 3, characterized in that the pressurized liquid, together with the dendrites which have been removed, passes into a receiving and collection vessel, in which the dendrites settle and are dissolved in the pressurized liquid, with hydrogen escaping and the dissolved dendrites being returned to the coating process and/or the spray nozzles.

5. Process according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the overflow from the collection vessel is cleaned in a filter and is reused as pressurized liquid via a high-pressure pump.

6. Electrolytic coating installation for metal strips, having an apparatus, which is connected to a coating device, for removing dendrites which are located on the surface in the region of the edge of a strip, having:

- a vessel (5), through which the electrolytically coated strip (1) passes via rollers (9, 12, 13),

- spray nozzles (3) which are directed onto the strip edge, are arranged around the strip (1) and via which, when the apparatus is operating, a high-pressure liquid acts on the surface of the strip (1), and

- a settling tank (8) having at least one overflow (4) in the lower part of the vessel (5).

7. Coating installation according to Claim 6, characterized in that the overflow (4) of the settling tank (8) is connected via a filter (6) to a high-pressure pump (7) and the spray nozzles (3).

8. Coating installation according to Claims 6 and 7, characterized in that the settling tank (8) has an overflow (4) for the high-pressure liquid and an overflow (4) for discharging to the coating process.

9. Coating installation according to one of Claims 6 to 8, characterized in that the spray nozzles (3) are arranged adjustably in terms of angle and distance with respect to the strip (1).

10. Coating installation according to one of Claims 6 to 9, characterized in that the spray nozzles (3) are arranged directed onto the edges of the strip (1).

11. Coating installation according to one of Claims 6 to 10, characterized in that the settling tank (8) is arranged parallel to the direction in which the strip (1) is conveyed.

12. Coating installation according to one of Claims 6 to 11, characterized in that a cascaded rinsing arrangement (14) is connected downstream of the spray nozzles (3).

Revendications

1. Procédé pour enlever des dendrites sur la surface dans la zone des bords de bandes métalliques sur lesquelles une couche a été formée par électrolyse, caractérisé en ce qu'après formation de la couche par électrolyse, on enlève les dendrites au moyen de jets de fluide à haute pression dirigés sur les bords de la bande.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise de l'eau comme fluide de pression.

3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on ajoute au fluide de pression une substance, acide ou analogue, qui dissout les dendrites.

4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le fluide de pression, avec les dendrites enlevées, arrive dans un récipient récepteur et collecteur, dans lequel les dendrites se déposent et se dissolvent dans le fluide de pression, de l'hydrogène se dégage et les dendrites dissoutes sont renvoyées au processus de revêtement et/ou aux gicleurs.

5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'on filtre le trop-plein du récipient collecteur dans un filtre et on le ré-utilise comme fluide de pression par l'intermédiaire d'une pompe à haute pression.

6. Installation de formation d'une couche par électrolyse pour des bandes métalliques, comprenant, raccordé à un appareillage de formation de la couche, un dispositif pour enlever les dendrites sur la surface dans la zone des bords d'une bande, comprenant:

- un récipient (5) que la bande (1) portant la couche formée par électrolyse traverse en passant par des galets (9,12,13),

- des gicleurs (3) dirigés sur les bords de la bande, agencés autour de la bande (1) et par l'intermédiaire desquels, pendant le fonctionnement du dispositif, un fluide sous haute pression agit sur la surface de la bande (1), et

- une cuve de dépôt (8) avec au moins un trop-plein (4) dans la partie inférieure du récipient (5).

7. Installation de formation d'une couche selon la revendication 6, caractérisée en ce que le trop-plein (4) de la cuve de dépôt (8) est raccordé par l'intermédiaire d'un filtre (6) à une pompe à haute pression (7) et aux gicleurs (3).

8. Installation de formation d'une couche selon les revendications 6 et 7, caractérisée en ce que la cuve de dépôt (8) présente un trop-plein (4) pour le fluide de haute pression et un trop-plein (4) pour l'envoi dans le processus de revêtement.

9. Installation de formation d'une couche selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisée en ce que les gicleurs (3) sont agencés réglables en angle et en distance par rapport à la bande (1).

10. Installation de formation d'une couche selon l'une des revendications 6 à 9, caractérisée en ce que les gicleurs (3) sont agencés en direction des bords de la bande (1).

11. Installation de formation d'une couche selon l'une des revendications 6 à 10, caractérisée en ce que la cuve de dépôt (8) est agencée parallèle à la direction de transport de la bande (1).

12. Installation de revêtement selon l'une des revendications 6 à 11, caractérisée en ce qu'un rinçage en cascade (14) est installé en aval des gicleurs (3).

Zeichnung