[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Oberflächenbehandlung eines
Endlosmaterials sowie die Verwendung dieser Vorrichtung zur wahlweisen galvanischen
Abscheidung von einer Metallschicht auf der Oberfläche eines metallischen Endlosmaterials
oder der Herstellung von hochreinen Oberflächen eines metallischen Endlosmaterials.
Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung die Verwendung einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung bei der Herstellung eines Schweißdrahtes.
[0002] Unter Oberflächenbehandlung im Sinne der Erfindung ist das elektrolytische Reinigen
von Oberflächen, das Beizen der Oberfläche, oder auch die elektrolytische bzw. galvanische
Abscheidung von Metallschichten oder phosphorhaltiger Schichten auf der Oberfläche
zu verstehen. Eine solche Oberflächenbehandlung von metallischen Endlosmaterialien,
wie beispielsweise Drähten oder Bändern ist seit langer Zeit bekannt und wir in vielfältiger
Weise genutzt. Die Zielsetzung solcher Behandlungen kann dabei die Reinigung der Oberfläche
im Vorfeld nachgelagerter Behandlungsschritte sein oder auch die Verbesserung Korrosionsbeständigkeit.
Des Weiteren ist es auch bekannt, im Vorfeld einer Kaltumformung eines Metalls, wie
beispielsweise vor dem Kaltwalzen oder Drahtziehen, eine Zinkphosphat- und/oder Zink-Calcium-Phosphat-Schicht
zur Verringerung des Friktionskoeffizienten auf die Metalloberfläche aufzubringen.
[0003] Bei der Herstellung von Schweißdrähten ist es bekannt, diese nach dem Zug, also der
Kaltumformung auf das gewünschte Querschnittsmaß, galvanisch zu reinigen, um Hochreine
Oberfläche zu erhalten, oder die Oberflächen - in Abhängigkeit des beabsichtigten
SD 43671 / UAM
[0004] Einsatzzweckes des Schweißdrahtes - mit einer galvanisch abgeschiedenen Metallschicht,
wie beispielsweise einer Kupfer- oder Kupferlegierungsschicht zu versehen.
[0005] Vorrichtungen zur Herstellung zur Oberflächenbehandlung von Endlosmaterialien sind
aus dem Stand der Technik bekannt.
EP 26734 A1 offenbart eine Vorrichtung zur galvanischen Abscheidung eines Metalls auf ein Substrat,
umfassend eine oder mehrere Elektrolysezellen, Mittel zum Einbringen der zu überziehenden
Substrate in die Elektrolysezelle unter nahezu völligem Ausschluss von Sauerstoff
und Wasser, Mittel zum Abführen beschichteter Substrate aus der Elektrolysezelle unter
nahezu völligem Ausschluss von Sauerstoff und Wasser und Mittel zum Transportieren
von Substraten in der Vorrichtung, welche dadurch Gekennzeichnet ist, dass die Vorrichtung
Mittel enthält zum Vorbehandeln von Substraten durch Beschießen mit Edelgasteilchen
unter vermindertem Druck.
[0006] EP0093978 A1 offenbart eine Vorrichtung mit einem mit einer Laufrille für den Metalldraht versehenen,
aus Isolierstoff bestehenden Rad, das im gewünschten Abstand voneinander mit radial
verlaufenden Aussparungen und über Endstücke in die Aussparungen mündenden Elektrolytzuleitungen
versehen ist, wobei in die Endstücke mündungsseitig als Anode geschaltete Gitter eingefügt
sind.
[0007] DE 102 12 436 A1 offenbart eine Vorrichtung zur Behandlung von strangförmigem metallischen Gut, insbesondere
Band oder Draht, das durch eine Behandlungskammer der Vorrichtung in vertikaler Richtung
kontinuierlich durchgeführt wird. Um die Vorrichtung für verschiedene Behandlungen
tauglich zu machen, ist vorgesehen, dass am metallischen Gut beim Passieren der Behandlungskammer
eine Auswahl der Behandlungen elektrolytische Beschichtung, elektrolytische Reinigung
oder chemisches Beizen erfolgt, bei denen die Arbeitskammer mit einem Fluid zumindest
teilweise gefüllt ist, und dass die Vorrichtung Schnellwechselanschlüsse für modular
aufgebaute Behandlungselemente aufweist, die für die Durchführung der ausgewählten
Behandlung geeignet sind.
[0008] WO 2007/118875 A offenbart eine Vorrichtung zur galvanischen Beschichtung mindestens eines elektrisch
leitfähigen Substrates oder einer elektrisch leitfähigen Struktur auf einem nicht
leitfähigen Substrat, welche mindestens ein Bad, eine Anode und eine Kathode umfasst,
wobei das Bad eine mindestens ein Metallsalz enthaltende Elektrolytlösung enthält,
aus der Metallionen an elektrisch leitenden Oberflächen des Substrates abgeschieden
werden, während die Kathode mit der zu beschichtenden Oberfläche des Substrates in
Kontakt gebracht wird und das Substrat durch das Bad gefördert wird. Die Kathode umfasst
mindestens ein Band mit mindestens einem elektrisch leitenden Abschnitt, welches um
mindestens zwei rotierbare Wellen geführt ist.
[0009] Ein Nachteil der aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen ist es, das diese
lediglich für eine bestimmte Behandlungsart der Oberfläche eingerichtet sind und ein
Wechsel der Behandlungsart der Oberfläche mit einem großen Umrüstaufwand einhergeht.
[0010] Im Zuge moderner Fertigungstechniken ist es wünschenswert, dass eine Behandlung der
Oberfläche des Endlosmaterials möglichst im direkten Anschluss an eine Kaltumformung,
wie beispielsweise dem Drahtziehen oder dem Kaltwalzen, erfolgt. Hierzu sind In-Line
Systeme notwendig, bei welchen sich eine entsprechende Vorrichtung zur Oberflächenbehandlung
räumlich möglichst direkt an den Umformungsprozess anschließt.
[0011] Die hat jedoch wiederum zur Folge, dass im Fall eines Wechsels der Behandlungsart
der Oberfläche für die Zeit der Umrüstung ein Komplettstillstand auch der Kaltumformung
erfolgen muss. Daher ist es wünschenswert, die Umrüstzeit und die dadurch bedingte
Totzeit möglichst gering zu halten.
[0012] Vor diesem Hintergrund ist es daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung
anzugeben, die gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen eine
verringerte Umrüstzeit beim Wechsel des Behandlungsverfahrens der Oberfläche aufweist.
[0013] Gelöst wir diese Aufgabe durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1. Ausgestaltungen
der erfindungsgemäßen Vorrichtung finden sich in den abhängigen Ansprüchen sowie der
nachfolgenden Beschreibung.
[0014] Es wird somit eine Vorrichtung zur Oberflächenbehandlung eines Endlosmaterials angegeben,
aufweisen eine erste Behandlungswanne zur Aufnahme einer ersten Behandlungsflüssigkeit
und eine zweite in wenigstens zwei voneinander hydraulisch trennbare Teilbereiche
aufgeteilte Behandlungswanne, wobei die Teilbereiche eingerichtet sind um Behandlungsflüssigkeiten
aufzunehmen, wobei die Vorrichtung eine Materialführung aufweist, welche derart eingerichtet
ist, dass das Endlosmaterial nacheinander horizontal in die erste Behandlungswanne
und die zweite Behandlungswanne mit der Maßgabe einführbar ist, dass es bei Sollfüllstand
der Behandlungsflüssigkeiten innerhalb der Behandlungswannen bei Durchzug des Endlosmaterials
in einer Förderrichtung die Behandlungsflüssigkeiten kontaktiert und bei Unterschreitung
des Sollfüllstandes die Behandlungsflüssigkeiten nicht kontaktiert, wobei die zweite
Behandlungswanne für jeden der Teilbereiche eine hydraulische Fördereinrichtung zur
Förderung der Behandlungsflüssigkeiten aufweist, wobei die Fördereinrichtungen hydraulisch
separat mit jeweils einem Tank verbunden sind, wobei die Fördereinrichtungen derart
eingerichtet sind, dass der Füllstand der Behandlungsflüssigkeiten in den Teilbereichen
unabhängig voneinander unter den Sollfüllstand durch Überführung der Behandlungsflüssigkeiten
in den jeweiligen Tank absenkbar ist, und durch Überführung der Behandlungsflüssigkeiten
aus dem jeweiligen Tank auf den Sollfüllstand anhebbar ist.
[0015] Mit der Erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es in vorteilhafter Weise durch Absenken
bzw. Anheben des Flüssigkeitsspiegels einer Behandlungsflüssigkeiten in der zweiten
Behandlungswanne möglich, dass Behandlungsverfahren in einem In-Line System ohne wesentliche
Unterbrechung oder Umrüstung zu ändern. Wird beispielsweise der erste Teilbereich
mit einem Elektrolyten zur galvanischen Abscheidung einer Metallschicht, beispielsweise
einem Kupferabscheideelektrolyten, befüllt und der zweite Teilbereich der zweiten
Behandlungswanne mit einer Schwefelsauren Lösung, so ist es in vorteilhafter Weise
möglich, zwischen einem Verkupferungsverfahren und einem galvanischen Reinigungsverfahren
bei der Herstellung von z.B. Schweißdrähten zu wechseln. Hierdurch wird es möglich,
ohne mechanische Umrüstung des Systems von einem verkupferten Produkt zu einem Produkt
mit hochreiner Oberfläche zu wechseln. Letztendlich ist dies sogar ohne Unterbrechung
des Zuges möglich.
[0016] Die erste Behandlungswanne in der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Vorrichtung kann
als Aktivierungsstufe in einem anschließenden Beschichtungsprozess dienen, wozu die
Behandlungswanne dann beispielsweise mit einer sauren Lösung, z.B. einer Schwefel-,
Salz- oder Phosphorsäurelösung befüllt sein kann. Dabei kann es in einer Ausgestaltung
der Erfindung vorgesehen sein, dass auch die erste Behandlungswanne eine hydraulische
Fördereinrichtung, wie beispielsweise eine Pumpe, zur Förderung der Behandlungsflüssigkeiten
aufweist, wobei die Fördereinrichtung mit einem Tank verbunden ist und derart eingerichtet
ist, dass der Füllstand der Behandlungsflüssigkeiten in der ersten Behandlungswanne
unabhängig von den Füllständen in den Teilbereichen der zweiten Behandlungswanne unter
den Sollfüllstand durch Überführung der Behandlungsflüssigkeit in den Tank absenkbar
ist. Hierdurch wird die Flexibilität der Gesamtvorrichtung weiter erhöht.
[0017] Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass zumindest zwischen
der ersten Behandlungswanne und der zweiten Behandlungswanne eine Spüle angeordnet
ist, mittels welcher etwaige an dem Endlosmaterial nach Verlassen der Behandlungswanne
in Förderrichtung anhaftenden Reste der ersten Behandlungsflüssigkeit entfernbar und/oder
neutralisierbar sind.
[0018] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass die
zweite Behandlungswanne eine Einrichtung zur Herstellung einer hydraulischen Verbindung
zwischen dem ersten und dem zweiten Teilbereich aufweist. Hierdurch ist es möglich,
eine hydraulische Kommunikation zwischen den beiden Teilbereichen herzustellen. Dies
erlaubt es in dem Fall, in dem in beiden Teilbereichen der zweiten Behandlungswanne
gleiche Behandlungsflüssigkeiten enthalten sind, einen Austausche der Behandlungsflüssigkeiten
zwischen den beiden Teilbereichen sicherzustellen. Dabei kann es vorgesehen sein,
dass die Einrichtung zur Herstellung einer hydraulischen Verbindung durch eine mit
einem Sperrventil versehene Rohrleitung, eine Pumpensystem oder eine Kombination beider
Einrichtungen gebildet ist.
[0019] Darüber hinaus können die Behandlungswannen jeweils Elektroden aufweisen die derart
eingerichtet sind, dass eine elektrische Spannung zwischen den Elektroden und dem
Endlosmaterial anlegbar ist. Vorzugsweise weist dabei insbesondere die zweite Behandlungswanne
in ihren Teilbereichen jeweils wenigstens eine Elektrode auf, wobei diese Elektroden
derart angeordnet sind, dass die Behandlungsflüssigkeiten bei Unterschreiten des Sollfüllstandes
die Elektroden nicht kontaktieren. Hierdurch kann in vorteilhafter Weise eine etwaiger
Zersetzung der Behandlungsflüssigkeit durch Fremd- oder Kriechströme, die über die
Elektroden fließen könnten auch wenn das Endlosmaterial die Behandlungslösung nicht
kontaktiert, vermieden oder zumindest verringert werden.
[0020] Zumindest die Elektrode im ersten Teilbereich der zweiten Behandlungswanne kann dabei
gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung als Korbelektrode ausgebildet sein. Eine solche
Korbelektrode ist in vorteilhafter Weise geeignet, lösliches Anodenmaterial, wie beispielsweise
Kupferkugeln oder -stäbe aufzunehmen, die bei Verbrauch in einfacher Weise durch nachlegen
in den Korb ergänzt werden können.
[0021] Vorzugsweise kann zumindest die Elektrode im ersten Teilbereich der zweiten Behandlungswanne
als mit einem Mischoxid beschichtete Titanelektrode ausgestaltete sein. Die Ausgestaltung
der Elektrode im zweiten Teilbereich der zweiten Behandlungswanne entspricht bevorzugt
der Ausgestaltung der Elektrode im ersten Teilbereich der zweiten Behandlungswanne.
[0022] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist die erste
Behandlungswanne wenigstens zwei Elektroden auf, wobei wenigstens eine Elektrode elektrisch
mit der Elektrode des ersten Teilbereiches der zweiten Behandlungswanne verbunden
ist. Es hat sich gezeigt, dass eine solche Verschaltung der Elektroden zu einem verbesserten
Abscheideergebnis führt, insbesondere bei Verkupferung von Oberflächen von Endlosmaterial
in Durchzugsbeschichtungsverfahren.
[0023] Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung wenigstens
zwei voneinander getrennt regelbare Spannungsquellen aufweisen. Dabei kann es vorgesehen
sein, dass eine erste Spannungsquelle das Endlosmaterial und die Elektrode in der
ersten Behandlungswanne sowie optional die Elektrode im ersten Teilbereich der zweiten
Behandlungswanne kontaktiert und eine zweite Spannungsquelle das Endlosmaterial und
die Elektrode im zweiten Teilbereich der zweiten Beschichtungswanne kontaktiert.
[0024] Als Spannungsquelle können dabei erfindungsgemäß beispielsweise ein Frequenzumrichter
und/oder ein Gleichrichter eingesetzt werden.
[0025] Zur Bereitstellung einer entsprechenden Kontaktierung des Endlosmaterials kann es
vorgesehen sein, dass die erste Beschichtungswanne in wenigstens zwei Teilbereiche
unterteilt ist, welche voneinander hydraulisch getrennt sind. Wenigstens einer dieser
Teilbereiche nimmt dabei eine Gegenelektrode zu den Elektroden in den Teilbereichen
der zweiten Beschichtungswanne auf. Eine Kontaktierung des Endlosmaterials erfolgt
dann über einen geeigneten Elektrolyten, in welchen zum einen die Gegenelektrode eintaucht
und welcher zum andere das Endlosmaterial kontaktiert.
[0026] Alternativ und/oder ergänzend kann die Vorrichtung zur Kontaktierung des Endlosmaterials
eine oder mehrere Kontaktrollen aufweisen, über welche das Endlosmaterial führbar
ist und welche mit der bzw. den Spannungsquellen elektrisch verbunden sind. Alternativ
kann es vorgesehen sein, dass die Vorrichtung zur elektrischen Kontaktierung des Endlosmaterials
Schleifkontakte aufweist, über welche das Endlosmaterial führbar ist.
[0027] In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass die erste
Behandlungswanne in wenigstens drei Teilbereiche unterteilt ist und welche voneinander
hydraulisch getrennt sind. Dabei nimmt der eine Teilbereich eine Gegenelektrode zu
der oder den in der zweiten Behandlungswanne vorgesehen Elektroden auf. Ein zweiter
Teilbereich nimmt eine weitere Elektrode auf und der verbleibende Teilbereich nimmt
eine Gegenelektrode zu der in dem zweiten Teilbereich angeordneten Elektrode auf.
Dabei ist es bevorzugt, dass die in dem zweiten Teilbereich angeordnete Elektrode
sowie deren Gegenelektrode mit einer ersten Spannungsquelle elektrisch verbunden sind,
wohingegen die in der zweiten Behandlungswanne angeordneten Elektroden sowie deren
in einem Teilbereich der ersten Behandlungswanne angeordnete Gegenelektrode mit einer
zweiten Spannungsquelle verbunden sind. Bevorzugt ist es dabei, dass die beiden Spannungsquellen
unabhängig voneinander regelbar sind.
[0028] Die Materialführung kann erfindungsgemäß aus Führungsrollen und/oder Führungsschienen
gebildet sein. Vorzugsweise ist die Materialführung dabei aus einem elektrisch nicht
leitenden Material gefertigt oder - im Fall elektrisch leitfähiger Materialien - elektrisch
isoliert montiert.
[0029] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass Vorrichtung
ein oder mehrere Filtereinrichtungen aufweist, welche hydraulisch mit wenigstens einer
Behandlungswanne und/oder einem Teilbereich verbunden ist. Vorzugsweise weist die
Anlage dabei als Filtereinrichtung einen Bandfilter auf.
[0030] Des Weiteren kann die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß einer Ausgestaltung ein
oder mehrerer Temperiereinrichtungen aufweisen, mit deren Hilfe die Behandlungsflüssigkeiten
temperierbar sind. Vorzugsweise kann es dabei vorgesehen sein, dass die Temperiereinrichtungen
mit der ersten Behandlungswanne und der zweiten Behandlungswanne bzw. den Teilbereichen
der zweiten Behandlungswanne hydraulische derart verbunden sind, dass die Behandlungsflüssigkeiten
unabhängig voneinander temperierbar sind.
[0031] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann es vorgesehen
sein, dass diese in den Bereichen, in welchen das Endlosmaterial die jeweilige Behandlungswanne
bzw. den Teilbereich verlässt Blastrockner ausweist. Diese Blastrockner sind dabei
dazu eingerichtet sind, etwaige an dem Endlosmaterial anhaftende Reste der in der
jeweiligen Behandlungswanne bzw. dem Teilbereich befindliche Behandlungsflüssigkeit
mittels eines Luft- oder Gasstromes abzublasen. Dabei sind die Blastrockner bevorzugt
derart eingerichtet, dass ein Abblasen der Behandlungsflüssigkeiten jeweils in Richtung
der der Behandlungsflüssigkeit entsprechenden Behandlungswanne bzw. des Teilbereiches
erfolgt, um ein Verschleppen bzw. Übertragen der jeweiligen Behandlungsflüssigkeit
in eine andere Behandlungswanne bzw. Teilbereich zu vermeiden.
[0032] Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Vorrichtung bestehen die Behandlungswannen
aus einem korrosionsbeständigen Kunststoffmaterial, vorzugsweise auf Polypropylen
und/oder Polyethylen und/oder einem ABS-Kunststoff.
[0033] Darüber hinaus betrifft die Erfindung die Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
zur wahlweisen galvanischen Abscheidung einer Metallschicht auf der Oberfläche eines
metallischen Endlosmaterials oder Herstellung von hochreinen Oberflächen eines metallischen
Endlosmaterials, insbesondere zur Herstellung eines Schweißdrahtes.
[0034] Die Erfindung wird nachfolgen anhand von Figuren weiter erläutert.
Fig. 1 zeigt eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
Fig. 2 zeigt eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung bei der das Niveau
der Behandlungsflüssigkeit in dem zweiten Teilbereich der zweiten Behandlungswanne
unterhalb des Sollfüllstandes liegt;
Fig. 3 zeigt eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung bei das Niveau der
Behandlungsflüssigkeit in dem ersten Teilbereich der zweiten Behandlungswanne unterhalb
des Sollfüllstandes liegt; und
Fig. 4 zeigt einen Querschnitt des ersten Teilbereiches der zweiten Behandlungswanne.
[0035] Fig. 1 zeigt eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung 100 zur Oberflächenbehandlung
eines Endlosmaterials 900. Die Vorrichtung weist eine erste Behandlungswanne 200 zur
Aufnahme einer ersten Behandlungsflüssigkeit 241 und eine zweite in wenigstens zwei
voneinander hydraulisch trennbare Teilbereiche 340,350 aufgeteilte Behandlungswanne
300 auf. Die Teilbereiche 340,350 sind eingerichtet, um Behandlungsflüssigkeiten 341,351
aufzunehmen. Des Weiteren weist die Vorrichtung 100 eine Materialführung 400, welche
derart eingerichtet ist, dass das Endlosmaterial 900 nacheinander horizontal in die
erste Behandlungswanne 200 und die zweite Behandlungswanne 300 einführbar ist. Die
erfolgt mit der Maßgabe, dass das Endlosmaterial 900 bei Sollfüllstand 700 der Behandlungsflüssigkeiten
241,341,351 innerhalb der Behandlungswannen 200,300 bei Durchzug des Endlosmaterials
900 in Förderrichtung 910 die Behandlungsflüssigkeiten 241,341,351 kontaktiert und
bei Unterschreitung des Sollfüllstandes 700 die Behandlungsflüssigkeiten 341,351 nicht
kontaktiert. Die zweite Behandlungswanne 300 weist für jeden der Teilbereiche 340,350
eine hydraulische Fördereinrichtung 345,355 -beispielsweise eine Pumpe- zur Förderung
der Behandlungsflüssigkeiten 341, 351 auf, wobei die Fördereinrichtungen 345,355 hydraulisch
separat mit jeweils einem Tank 346, 356 verbunden sind. Die Fördereinrichtungen 345,355
sind derart eingerichtet, dass der Füllstand der Behandlungsflüssigkeiten 341,351
in den Teilbereichen 340,350 unabhängig voneinander unter den Sollfüllstand 700 durch
Überführung der Behandlungsflüssigkeiten 341,351 in den jeweiligen Tank 346,356 absenkbar
ist und durch Überführung der Behandlungsflüssigkeiten 341,351 aus dem jeweiligen
Tank 346,356 auf den Sollfüllstand 700 anhebbar ist. Zwischen der ersten Behandlungswanne
200 und der zweiten Behandlungswanne 300 ist eine Spüle 500 angeordnet, mittels welcher
etwaige an dem Endlosmaterial 900 nach Verlassen der Behandlungswanne 200 in Förderrichtung
910 anhaftende Reste der ersten Behandlungsflüssigkeit 241 entfernbar und/oder neutralisierbar
sind. Darüber hinaus ist in der gezeigten Ausgestaltung in Förderrichtung 910 nach
der zweiten Behandlungswanne eine weiter Spüle 500 vorgesehen, mit welcher etwaig
anhaftende Reste der Behandlungsflüssigkeiten 341,351 entfernbar und/oder neutralisierbar
sind. Die zweite Behandlungswanne 300 weist des Weiteren eine Einrichtung 360 zur
Herstellung einer hydraulischen Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Teilbereich
340,350 auf. Zur elektrischen Kontaktierung weisen die Behandlungswannen 200,300 jeweils
Elektroden 220,320 auf die derart eingerichtet sind, dass eine elektrische Spannung
zwischen den Elektroden 220,320 und dem Endlosmaterial 900 anlegbar ist. Die gezeigte
Ausgestaltung der Erfindung sieht als Gegenelektrode zur Kontaktierung eine in der
ersten Behandlungswanne 200 angeordnete Elektrode 222 vor. Hierzu ist die Behandlungswanne
200 ebenfalls in wenigsten zweit Teilbereiche unterteilt, wobei ein Teilbereich zur
Kontaktierung des Endlosmaterials 900 über die Elektrode 222 dient. Der entsprechende
Teilbereich kann dazu einen geeigneten Elektrolyten aufnehmen. Alternativ oder ergänzend
dazu kann eine entsprechende Kontakteinrichtung 600 vorgesehen. Diese kann beispielsweise
als Rollenkontakt oder Schleifkontakt ausgeführt sein. Die zweite Behandlungswanne
300 weist in ihren Teilbereichen 340,350 jeweils wenigstens eine Elektrode 349,359
auf, wobei diese Elektroden 349,359 derart angeordnet sind, dass die Behandlungsflüssigkeiten
341,351 bei Unterschreiten des Sollfüllstandes 700 die Elektroden 349,359 nicht kontaktieren.
In der gezeigten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist die erste Behandlungswanne
200 darüber hinaus zwei weitere Teilbereiche auf, von denen einer eine Elektrode 221
und der andere eine als Gegenelektrode zur Elektrode 221 geschaltete Elektrode 223
aufweist. Zur Spannungsbeaufschlagung weist die Vorrichtung in der gezeigten Ausgestaltung
wenigstens zwei voneinander getrennt regelbare Spannungsquellen 280,380 auf. Dabei
ist es in der gezeigten Ausgestaltung vorgesehen, dass die Elektrode 222, 349,359
mit der Spannungsquelle 380 und die Elektroden 221,223 mit der Spannungsquelle 280
elektrisch verbunden sind.
[0036] Fig. 2 zeigt eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der das Niveau
der Behandlungsflüssigkeit 351 in dem zweiten Teilbereich 350 der zweiten Behandlungswanne
300 durch Überführung einer wenigstens einer Teilmenge in den Tank 356 unterhalb des
Sollfüllstandes 700 liegt. Dabei werden weder das Endlosmaterial 900 noch die Elektrode
359 von der Behandlungsflüssigkeit 351 kontaktiert. Der zweite Teilbereich 350 der
zweiten Behandlungswanne 300 ist somit inaktiv hinsichtlich der Oberflächenbehandlung
des Endlosmaterials 900.
[0037] Fig. 3 zeigt eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der das Niveau
der Behandlungsflüssigkeit 341 in dem ersten Teilbereich 340 der zweiten Behandlungswanne
300 durch Überführung einer wenigstens einer Teilmenge in den Tank 346 unterhalb des
Sollfüllstandes 700 liegt. Dabei werden weder das Endlosmaterial 900 noch die Elektrode
349 von der Behandlungsflüssigkeit 351 kontaktiert. Der erste Teilbereich 340 der
zweiten Behandlungswanne 300 ist somit inaktiv hinsichtlich der Oberflächenbehandlung
des Endlosmaterials 900.
[0038] Fig. 4 zeigt einen Querschnitt des ersten Teilbereiches 340 der zweiten Behandlungswanne
300. Die Materialführung ist bevorzugt so eingerichtet, dass das Endlosmaterial 900
orthogonal zur Durchzugsrichtung in Wesentlichen mittig zwischen den Elektroden 349
geführt wird. Hierdurch wird eine möglichst gleichmäßige Stromverteilung der angelegten
Spannung erreicht. Die Elektroden 349 sind bevorzugt als Korbelektroden ausgeführt,
welche ein lösliches Anodenmaterial 800 aufnehmen. Die Korbelektroden sind dabei bevorzugt
aus einem Titan-Steckmetall gefertigt, welches mit einem Mischoxid beschichtet ist.
Sofern die Behandlungsflüssigkeit 341 auf Sollniveau in den Teilbereich 340 eingefüllt
ist, tauchen die Elektroden 349 in die Behandlungsflüssigkeit ein.
Bezugszeichenliste:
| 100 |
Vorrichtung |
351 |
Behandlungsflüssigkeit |
| 200 |
erste Behandlungswanne |
355 |
Fördereinrichtung |
| 220 |
Elektroden |
356 |
Tank |
| 221 |
Elektrode |
359 |
Elektrode |
| 222 |
Elektrode (Gegenelektrode) |
360 |
regelbare hydraulische Verbindung |
| 223 |
Elektrode (Gegenelektrode) |
380 |
Spannungsquelle |
| 241 |
Behandlungsflüssigkeit |
400 |
Materialführung |
| 280 |
Spannungsquelle |
500 |
Spüle |
| 300 |
zweie Behandlungswanne |
600 |
Kontaktierung |
| 320 |
Elektroden |
700 |
Sollfüllstand |
| 340 |
erster Teilbereich |
800 |
Anodenmaterial |
| 341 |
Behandlungsflüssigkeit |
900 |
Endlosmaterial |
| 345 |
Fördereinrichtung |
910 |
Förderrichtung |
| 346 |
Tank |
|
|
| 349 |
Elektrode |
|
|
| 350 |
zweiter Teilbereich |
|
|
1. Vorrichtung (100) zur Oberflächenbehandlung eines Endlosmaterials (900), aufweisen
eine erste Behandlungswanne (200) zur Aufnahme einer ersten Behandlungsflüssigkeit
(241) und eine zweite in wenigstens zwei voneinander hydraulisch trennbare Teilbereiche
(340, 350) aufgeteilte Behandlungswanne (300), wobei die Teilbereiche (340, 350) eingerichtet
sind um Behandlungsflüssigkeiten (341, 351) aufzunehmen, wobei die Vorrichtung (100)
eine Materialführung (400) aufweist, welche derart eingerichtet ist, dass das Endlosmaterial
(900) nacheinander horizontal in die erste Behandlungswanne (200) und die zweite Behandlungswanne
(300) mit der Maßgabe einführbar ist, dass es bei Sollfüllstand (700) der Behandlungsflüssigkeiten
(241, 341, 351) innerhalb der Behandlungswannen (200, 300) bei Durchzug des Endlosmaterials
(900) in einer Förderrichtung (910) die Behandlungsflüssigkeiten (241, 341, 351) kontaktiert
und bei Unterschreitung des Sollfüllstandes (700) die Behandlungsflüssigkeiten (341,
351) nicht kontaktiert, wobei die zweite Behandlungswanne (300) für jeden der Teilbereiche
(340, 350) eine hydraulische Fördereinrichtung (345, 355) zur Förderung der Behandlungsflüssigkeiten
(341, 351) aufweist, wobei die Fördereinrichtungen (345, 355) hydraulisch separat
mit jeweils einem Tank (346, 356) verbunden sind, wobei die Fördereinrichtungen (345,
355) derart eingerichtet sind, dass der Füllstand der Behandlungsflüssigkeiten (341,
351) in den Teilbereichen (340, 350) unabhängig voneinander unter den Sollfüllstand
(700) durch Überführung der Behandlungsflüssigkeiten (341, 351) in den jeweiligen
Tank (346, 356) absenkbar ist, und durch Überführung der Behandlungsflüssigkeiten
(341, 351) aus dem jeweiligen Tank (346, 356) auf den Sollfüllstand (700) anhebbar
ist.
2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei zumindest zwischen der ersten Behandlungswanne
(200) und der zweiten Behandlungswanne (300) eine Spüle (500) angeordnet ist, mittels
welcher etwaige an dem Endlosmaterial (900) nach Verlassen der Behandlungswanne (200)
in Förderrichtung (910) anhaftenden Reste der ersten Behandlungsflüssigkeit (241)
entfernbar und/oder neutralisierbar sind.
3. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zweite Behandlungswanne
(300) eine Einrichtung (360) zur Herstellung einer hydraulischen Verbindung zwischen
dem ersten und dem zweiten Teilbereich (340, 350) aufweist.
4. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Behandlungswannen
(200, 300) jeweils Elektroden (220, 320) aufweisen die derart eingerichtet sind, dass
eine elektrische Spannung zwischen den Elektroden (220, 320) und dem Endlosmaterial
(900) anlegbar ist.
5. Vorrichtung gemäß Anspruch 4, wobei die zweite Behandlungswanne (300) in ihren Teilbereichen
(340, 350) jeweils wenigstens eine Elektrode (349, 359) aufweist, wobei diese Elektroden
(349, 359) derart angeordnet sind, dass die Behandlungsflüssigkeiten (341, 351) bei
Unterschreiten des Sollfüllstandes (700) die Elektroden (349, 359) nicht kontaktieren.
6. Vorrichtung gemäß Anspruch 5, wobei zumindest die Elektrode (349) im ersten Teilbereich
(340) als Korbelektrode ausgebildet ist.
7. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei die Behandlungswanne (200) wenigstens
zwei Elektroden (221, 222) aufweist, wobei wenigstens eine Elektrode (222) elektrisch
mit einer Spannungsquelle (380) der zweiten Behandlungswanne (300) verbunden ist und
als Gegenelektrode zur Kontaktierung des Endlosmaterials (900) dient.
8. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei diese wenigstens zwei voneinander
getrennt regelbare Spannungsquellen (280, 380) aufweist.
9. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei zumindest die Elektrode (349)
im ersten Teilbereich (340) der zweiten Behandlungswanne (300) eine mit einem Mischoxid
beschichtete Titanelektrode ist.
10. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Behandlungswanne
in wenigstens zwei Teilbereiche unterteilt ist, wobei ein Teilbereich die als Gegenelektrode
zu den Elektrode (320) dienende Elektrode (222) aufnimmt.
11. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Behandlungswanne
in wenigstens drei Teilbereiche aufgeteilt ist, wobei ein Teilbereich die als Gegenelektrode
zu den Elektrode (320) dienende Elektrode (222) aufnimmt, ein weiter Teilbereich die
Elektrode (221) aufnimmt und ein dritter Teilbereich eine Elektrode (223) aufnimmt,
wobei die Elektrode (223) als Gegenelektrode zur Elektrode (221) dient.
12. Vorrichtung gemäß Anspruch 11, wobei die Elektrode (221,223) mit einer ersten Spannungsquelle
(280) und die Elektrode (222, 349,359) mit einer zweiten Spannungsquelle (380) verbunden
sind.
13. Verwendung einer Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche zur wahlweisen
galvanischen Abscheidung einer Metallschicht auf der Oberfläche eines metallischen
Endlosmaterials oder Herstellung von hochreinen Oberflächen eines metallischen Endlosmaterials.
14. Verwendung gemäß Anspruch 13 zur Herstellung eines Schweißdrahtes.