Stand der Technik
[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur elektrolytischen Beschichtung
eines Metallbands.
[0002] Insbesondere betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum elektrolytischen Beschichten
von Stahlbändern mit einer Zinkschicht in einer elektrolytischen Beschichtungsanlage.
Solche Beschichtungsanlagen umfassen regelmäßig mehrere Elektrolysezellen, durch die
das Metallband hindurchgeführt wird. Dabei verfügen die einzelnen Elektrolysezellen
über sogenannte Kantenmaskierungen, denen die Aufgabe zukommt, das elektrische Feld
im Bereich der Bandkante des Metallbands zu schwächen und dadurch die Bildung von
Zinkdendriten zu hemmen. Solche Zinkdendriten brechen regelmäßig im weiteren Prozessverlauf
ab, werden eingewalzt und bilden so unerwünschte Oberflächenfehler. Zur Unterdrückung
einer Zinkdendritenbildung müssen Kantenmaskierungen bei der elektrolytischen Beschichtung
möglichst nah an die Bandkante des Metallbands herangeführt werden, ohne dass die
Kantenmaskierung selbst das Metallband berührt bzw. kontaktiert. Schließlich können
diese Kontaktierungen zu Beschädigungen der Kantenmaskierung führen, woraufhin sich
der Abstand zwischen Kantenmaskierung und Metallband nicht länger für eine möglichst
effektive Hemmung der Zinkdendritenbildung optimal einstellen lässt. Zur Sicherung
der Qualität der Verzinkung sind demnach Kontaktierungen zwischen Metallband und Kantenmaskierung
zu vermeiden. Hierzu ist eine möglichst präzise Kenntnis des Abstands zwischen Metallband
und Kantenmaskierung notwendig.
[0003] Aus dem Stand der Technik sind Verfahren bekannt, bei denen mittels Kameravorrichtungen
die Position des Metallbands vor und hinter den Elektrolysezellen bestimmt wird und
anschließend anhand eines linearen Modells Annahmen über die Ausrichtung des Metallbands
innerhalb der Elektrolysezellen angestellt werden. Dabei bleiben in nachteiliger Weise
eventuelle bogenförmige oder geschwungene Verläufe in den Elektrolysezellen unberücksichtigt.
Offenbarung der Erfindung
[0004] Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren
zur elektrolytischen Beschichtung eines Metallbandes bereitzustellen, mit denen sich
der Abstand zwischen Metallband und Kantenmaskierung gegenüber den aus dem Stand der
Technik bekannten Verfahren präziser bestimmen lässt.
[0005] Die vorliegende Erfindung löst die Aufgabe durch eine Vorrichtung zur elektrolytischen
Beschichtung eines Metallbandes, wobei die Vorrichtung eine Kantenmaskierung und eine
Sensoreinheit umfasst, wobei die Sensoreinheit zur Bestimmung eines Abstands zwischen
dem im Betrieb entlang der Kantenmaskierung geführten Metallband und der Kantenmaskierung
vorgesehen ist, wobei die Sensoreinheit zur Erfassung einer elektrischen Feldgröße
oder zur Erfassung einer magnetischen Feldgröße ausgestaltet ist.
[0006] Gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen lässt sich der Abstand
zwischen Metallband und Kantenmaskierung mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung
in jeder einzelnen Elektrolysezelle möglichst präzise bestimmen. Dabei werden Sekundäreffekte,
wie eine magnetische Flussdichte oder ein elektrisches Potential, zur Bestimmung des
Abstands herangezogen, wobei die magnetische Flussdichte durch einen durch das Metallband
fließenden Strom verursacht wird und ein elektrischer Potentialverlauf hervorgerufen
wird durch eine in der Elektrolysezelle angelegte Spannung zwischen einer Anode der
Elektrolysezelle und dem Metallband. Dabei wird insbesondere die reziproke Abhängigkeit
der magnetischen Feldgröße oder der elektrischen Feldgröße vom Abstand zwischen dem
Metallband und der Kantenmaskierung zur Bestimmung des Abstands genutzt. Infolge der
präzisen Kenntnis des aktuellen Abstands zwischen Kantenmaskierung und Metallband
lässt sich der Abstand kontrolliert einstellen, ohne dass ein Kontakt zwischen Metallband
und Kantenmaskierung zu befürchten ist. Insbesondere handelt es sich bei dem Metallband
um ein Stahlband, auf das bei der elektrolytischen Beschichtung eine oder mehrere
Zinkschichten aufgetragen werden. Durch einen gezielt bzw. kontrolliert eingestellten
Abstand zwischen Metallband und Kantenmaskierung wird hierbei die Zinkdendritenbildung
im Randbereich des Metallbands, d. h. an einer Bandkante des Metallbands, gehemmt
und der Zinkverbrauch in vorteilhafter Weise reduziert. Außerdem kann bei einer möglichst
optimalen Ausrichtung der Kantenmaskierung auf ein Abschneiden des Randbereichs, auf
dem bei nicht-optimaler Ausrichtung der Kantenmaskierung andernfalls Zinkschichten
in einer unerwünschten Höhe aufwachsen, verzichtet werden. Entsprechend lassen sich
durch die mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung gewonnenen Kenntnisse über den
Abstand zwischen Metallband und Kantenmaskierung letztendlich zusätzliche Nachbearbeitungsschritte
in vorteilhafter Weise vermeiden und die Qualität der elektrolytischen Beschichtung
verbessern.
[0007] Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass die Vorrichtung zur Bestimmung des Abstands
zwischen Metallband und Konturmaskierung in Echtzeit bestimmt wird und die gewonnene
Kenntnis über den Abstand als Regelgröße für die Ausrichtung der Bandkante zum Metallband
genutzt wird. Weiterhin ist es vorzugsweise vorgesehen, dass ein Sollabstand zwischen
Metallband und Kantenmaskierung weniger als 10 mm beträgt, bevorzugt zwischen 3 mm
und 5 mm liegt oder besonders bevorzugt etwa 1 mm beträgt. Vorzugsweise umfasst die
Vorrichtung eine Steuereinheit, mittels der anhand einer gemessenen Spannung auf einen
Abstand zwischen Metallband und Kantenmaskierung geschlossen wird und die Ausrichtung
von Kantenmaskierung und Metallband neu eingestellt wird, sofern der Sollabstand unterschritten
wird oder die zeitliche Änderung der bestimmten Abstände ein zeitnahes Unterschreiten
des Sollabstands befürchten lassen. Ferner ist es bevorzugt vorgesehen, dass das Metallband
zwischen zwei Kantenmaskierungen angeordnet ist. Insbesondere ist es vorgesehen, dass
die Kantenmaskierungen derart ausgestaltet sind, dass sie bis auf den Sollabstand
an das Metallband herangeführt werden können. Weiterhin ist es vorstellbar, dass in
jeder Elektrolysezelle einer Anlage zur elektrolytischen Beschichtung eine erfindungsgemäße
Vorrichtung angeordnet ist.
[0008] Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen
sowie der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen entnehmbar.
[0009] Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass
die Sensoreinheit in die Kantenmaskierung integriert ist. Durch die Integration in
die Kantenmaskierung lässt sich in vorteilhafter Weise eine kantenmaskierungsspezifische
Bestimmung des Abstands realisieren. Weiterhin lässt sich durch die Integration der
Sensoreinheit in die Kantenmaskierung der Abstand zwischen Metallband und Kantenmaskierung
soweit reduzieren, dass wegen der reziproken Abhängigkeit der elektrischen Feldgröße
bzw. der magnetischen Feldgröße bereits geringe Veränderungen des Abstands zu signifikanten
bzw. von der Sensoreinheit messbaren Feldänderungen führen. Dadurch lässt sich in
vorteilhafter Weise die Genauigkeit der Abstandsbestimmung verbessern. Hierbei lässt
sich der maßgebende Teil der Sensoreinheit durch die Integration in die Kantenmaskierung
möglichst nah an das Metallband anordnen.
[0010] Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass
die Sensoreinheit zur Erfassung der magnetischen Feldgröße eine Hallsonde aufweist.
Hierbei ist es insbesondere vorgesehen, dass die Hallsonde in Bezug auf eine Bewegungsrichtung
des Metallbands eingangs- oder ausgangsseitig in der Elektrolysezelle angeordnet ist.
Indem man im Mittelbereich der Elektrolysezelle auf eine Hallsonde verzichtet, trägt
man in vorteilhafter Weise dem Umstand Rechnung, dass in Bewegungsrichtung des Metallbands
gesehen in der Mitte der Kantenmaskierung in der Elektrolysezelle kein elektrischer
Strom fließt und demnach keine magnetische Flussdichte messbar wäre. Entlang einer
senkrecht zur Haupterstreckungsebene des durch die Vorrichtung geführten Metallbands
ist die Hallsonde vorzugsweise derart angeordnet, dass eine Messfläche der Hallsonde
auf einer Höhe mit dem durch die Vorrichtung bewegten Metallband bzw. einer Passlinie
des Metallbands angeordnet ist. Dadurch lässt sich in vorteilhafter Weise eine möglichst
große Übereinstimmung zwischen einer Messrichtung des Sensors und einer Ausrichtung
des Magnetfeldes erzielen, die sich positiv auf eine Sensitivität des registrierten
Magnetfeldes durch die Hallsonde auswirkt. Ein weiterer Vorteil bei der Nutzung einer
Hallsonde zur Bestimmung der magnetischen Feldgröße ist, dass auf einen Elektrolytkontakt
verzichtet werden kann. Infolgedessen lässt sich ein durch Korrosion verursachter
Verschleiß der Sensoreinheit vermeiden, wodurch längere Standzeiten mit geringeren
Ausfällen möglich sind. Um Einflüsse von Strömen, die innerhalb des Elektrolyten auftreten,
d. h. Elektrolyseströme, auf die Hallsonde zu berücksichtigen, wird vorzugsweise zur
Eichung der Hallsonde bei konstantem Abstand zwischen Sensor und Metallband der Elektrolysestrom
variiert und anschließend mittels Regression eine Abhängigkeit zwischen Hallspannung
und Elektrolysestrom ermittelt.
[0011] Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass
die Hallsonde in der Kantenmaskierung mit einem Abstand von weniger als 20 mm, vorzugsweise
weniger als 15 mm oder besonders bevorzugt von etwa 10 mm zu einer dem Metallband
zugewandten Seite der Kantenmaskierung angeordnet ist. Dadurch lässt sich die Hallsonde
in vorteilhafter Weise in einem Bereich anordnen, in dem wegen der reziproken Abhängigkeit
der zu messenden magnetischen Feldgröße vom Abstand Änderungen des Abstands zwischen
Metallband und Kantenmaskierung sowie ein Betrag der magnetischen Feldgröße vergleichsweise
groß sind.
[0012] Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass
die Sensoreinheit zur Erfassung der elektrischen Feldgröße eine Potentialdifferenzerfassung
aufweist. Vorzugweise sind hierzu zwei Potentialabnehmer in die Kantenmaskierung integriert,
mit denen sich eine Potentialdifferenz, d. h. eine Spannung, zwischen den beiden Potentialabnehmern
messen lässt. Dabei ist der eine Potentialabnehmer an einer dem Metallband zugewandten
Seite der Kantenmaskierung angeordnet, während der andere Potentialabnehmer an einer
der Anode der Elektrolytzelle zugewandten Seite der Kantenmaskierung angeordnet ist.
Dadurch lässt sich ein im Wesentlichen vom Abstand des Metallbands unabhängiges Potential
für denjenigen Potentialabnehmer erzielen, der auf der der Anode zugewandten Seite
angeordnet ist, während derjenige Potentialabnehmer, der auf der dem Metallband zugewandten
Seite an der Kantenmaskierung angeordnet ist, maßgeblich für die Abstandsmessung ist.
Zur Berücksichtigung des Einflusses der angelegten Elektrolysespannung auf die durch
die Potentialabnehmer erfassten Potentiale ist es vorzugsweise vorgesehen, dass zeitlich
vor Inbetriebnahme der Vorrichtung die Potentialdifferenzen in Abhängigkeit von verschiedenen
Elektrolysespannungen bei einem konstanten Abstand durchgeführt werden. Daraus lässt
sich dann für den Betrieb in vorteilhafter Weise über eine Regression eine Abhängigkeit
von der Potentialdifferenz von der Elektrolysespannung ermitteln. Weiterhin ist es
vorzugsweise vorgesehen, dass die Potentialabnehmer mindestens 1 mm
2 Kontaktfläche zum Elektrolyt aufweisen. Es sind dabei unterschiedlichste geometrische
Formen für die Potentialabnehmer vorstellbar, wie z.B. Rollen. Insbesondere ist es
vorgesehen, dass die Potentialabnehmer aus einem elektrolytbeständigen und elektrisch
leitenden Material, beispielsweise V4A, gefertigt sind. Dadurch lässt sich die Lebensdauer
der Potentialabnehmer in vorteilhafter Weise verlängern.
[0013] Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass
die Kantenmaskierung auf einer dem Metallband zugewandten Seite eine Aussparung aufweist.
Dabei ist die in einer senkrecht zur Haupterstreckungsebene verlaufenden Richtung
bemessene Erstreckungslänge der Aussparung größer als eine Dicke des Metallbands,
so dass das Metallband kontaktlos in die Aussparung eingreifen kann.
[0014] Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Bestimmung
des Abstands zwischen einem Metallband und einer Kantenmaskierung in einer Vorrichtung
zur Beschichtung eines Metallbands, insbesondere einer Vorrichtung gemäß einem der
vorhergehenden Ansprüche, wobei das Metallband im Betrieb entlang der Kantenmaskierung
geführt wird und ein Abstand zwischen der Kantenmaskierung und dem Metallband anhand
einer mit einer Sensoreinheit erfassten elektrischen oder magnetischen Feldgröße bestimmt
wird.
[0015] Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass
das Metallband mit einem Sollabstand zwischen Metallband und Kantenmaskierung von
weniger als 10 mm, vorzugsweise weniger als 15 mm und besonders bevorzugt weniger
als 2 mm entlang der Kantenmaskierung bewegt wird.
[0016] Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass
zeitlich vor Inbetriebnahme der Vorrichtung zur Beschichtung eine Kenngröße der Vorrichtung
zur elektrolytischen Beschichtung eines Metallbands in Abhängigkeit von
-- verschiedenen Abständen zwischen Metallband und Kantenmaskierung und/oder
-- verschiedenen Beschichtungsleistungen
festgestellt wird. Dabei handelt es sich insbesondere bei der Kenngröße im Fall der
Verwendung einer Hallsonde um einen elektrischen Strom, der zum Erzielen der gewünschten
Beschichtungsleistung bereitgestellt wird. Im Fall der Verwendung einer Potentialdifferenzerfassung
handelt es sich bei der Kenngröße vorzugsweise um eine elektrische Spannung, die zum
Erzielen der gewünschten Beschichtungsleistung bereitgestellt wird. Um die gewünschten
Abhängigkeiten möglichst frei von anderen Einflüssen feststellen zu können, ist eine
Bandgeschwindigkeit, mit der das Metallband durch die Vorrichtung bewegt wird, konstant
zu halten. Sofern der Abstand zwischen Metallband und Kantenmaskierung variiert wird,
wird des Weiteren insbesondere die Beschichtungsleistung konstant gehalten, während
der Abstand zwischen Metallband und Kantenmaskierung konstant gehalten wird, wenn
die Beschichtungsleistung variiert wird. Vorzugsweise wird die Beschichtungsleistung
zwischen 10% und 100 % bzw. der Abstand zwischen 1 mm und 50 mm variiert. Die vor
Inbetriebnahme festgestellten Abhängigkeiten lassen sich dabei in vorteilhafter Weise
zur Ermittlung eines Messmodells zur Bestimmung des Abstands im Betrieb der Vorrichtung
zur Beschichtung des Metallbands nutzen. Hierbei fließt neben der reziproken Abhängigkeit
vom Abstand in das Messmodell eine proportionale Abhängigkeit von der elektrischen
Spannung bzw. des elektrischen Stroms, die jeweils im Fall der Potentialerfassung
bzw. der Hallsonde zum Erzielen der gewünschten Beschichtungsleistung bereitgestellt
werden, ein.
[0017] Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass
der mittels der Sensoreinheit bestimmte Abstand als Regelgröße für die Ausrichtung
der Kantenmaskierung relativ zum Metallband genutzt wird. Durch die erneute Ausrichtung
lassen sich mögliche Kontakte zwischen der Kantenmaskierung und dem Metallband vermeiden.
Insbesondere lassen sich rechtzeitige Gegenmaßnahmen, die einen Kontakt zwischen dem
Metallband und der Kantenmaskierung verhindern, ergreifen, sobald ein Sollwert unterschritten
wird. Es ist auch vorstellbar, dass die Kantenmaskierung wieder an das Metallband
herangeführt wird, wenn ein weiterer Sollwert vom bestimmten Abstand überschritten
wird. Dadurch lässt sich in vorteilhafter Weise sicherstellen, dass der Abstand für
die Hemmung der Zinkdendritenbildung möglichst optimal eingestellt wird.
[0018] Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Zeichnungen
sowie aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen anhand
der Zeichnungen. Die Zeichnungen illustrieren dabei lediglich beispielhafte Ausführungsformen
der Erfindung, welche den Erfindungsgedanken nicht einschränken.
Kurze Beschreibung der Figuren
[0019]
Die Figur 1 zeigt eine Vorrichtung zur elektrolytischen Beschichtung eines Metallbands gemäß
einer ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Die Figur 2 zeigt eine Vorrichtung zur elektrolytischen Beschichtung eines Metallbands gemäß
einer zweiten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Ausführungsformen der Erfindung
[0020] In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen
versehen und werden daher in der Regel auch jeweils nur einmal benannt bzw. erwähnt.
[0021] In
Figur 1 ist eine Vorrichtung zur elektrolytischen Beschichtung eines Metallbands 1 gemäß
einer ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt.
Insbesondere handelt es sich um eine Vorrichtung, die in eine elektrolytische Bandbeschichtungsanlage
integriert ist. Beispielsweise handelt es sich bei dem Metallband 1 um ein Stahlband,
das in der elektrolytischen Beschichtungsanlage mit einer Zinkschicht versehen werden
soll. Dabei erfolgt die elektrolytische Beschichtung vorzugsweise in neun hintereinandergeschalteten
Elektrolysezellen. Hierbei umfasst jede Elektrolysezelle zumindest eine, vorzugsweise
zwei parallel zueinander verlaufende Kantenmaskierung/-en 2, insbesondere GFK-Kantenmaskierung/-en.
Zur Schwächung eines elektrischen Feldes an einer Bandkante 1' des Metallbands 1 und
der daraus bedingten Hemmung einer Zinkdendritenbildung sind die Kantenmaskierungen
2 im Abstand weniger Millimeter von der Bandkante 1' des Metallbands 1 angeordnet.
Vorzugsweise werden die Kantenmaskierungen 2 an das Metallband 1 herangefahren, bis
ein zur Hemmung der Zinkdendritenbildung erforderlicher Sollabstand erreicht wird.
Insbesondere werden die Kantenmaskierungen 2 derart angeordnet, dass das Metallband
1 beim elektrolytischen Beschichten zwischen zwei gegenüberliegenden Kantenmaskierungen
2 bewegt wird. Zur Vermeidung von Schäden ist das Metallband 1 kontaktlos bzw. kontaktfrei
zur Kantenmaskierung 2 zu führen. Hierbei entspricht ein Verlauf der Kantenmaskierung
2 vorzugsweise einer Geraden. Weiterhin ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die Kantenmaskierung
2 auf einer dem Metallband 1 zugewandten Seite eine Aussparung 7 aufweist. Diese Aussparung
7 ist vorzugsweise derart ausgestaltet, dass das Metallband 1 in die Aussparung 1
eingreifen könnte, ohne die Kantenmaskierung 2 zu kontaktieren. Um das Metallband
1 entlang der Kantenmaskierung 2 kontaktfrei entlang führen zu können, ist es erforderlich,
den Abstand zwischen Kantenmaskierung 2 und Metallband 1 zu kennen. Dabei ist es vorstellbar,
dass anhand des bestimmten Abstands eine Korrektur der Metallbandbewegung vorgenommen
wird oder die Kantenmaskierung 2 entsprechend ausgerichtet wird, um einen andernfalls
auftretenden Kontakt zu vermeiden. Dabei ist es vorzugsweise vorgesehen, dass der
Abstand zwischen Kantenmaskierung 2 und Metallband 1 in jeder von der Beschichtungsanlage
verwendeten Elektrolysezelle mittels einer Sensoreinheit bestimmt wird. In dem in
Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist es vorgesehen, dass der Abstand zwischen
Metallband 1 und Kantenmaskierung 2 mittels einer Hallsonde 5 als Sensoreinheit erfasst
wird. Dabei ist die Hallsonde 5 vorzugsweise in eine der Kantenmaskierungen integriert
und erfasst eine magnetische Feldgröße, vorzugsweise eine magnetische Flussdichte.
Diese magnetische Flussdichte - in Figur 5 durch die magnetischen Feldlinien 4 illustriert
- geht im Betrieb der elektrolytischen Beschichtungsanlage von dem stromdurchflossenen
Metallband 1 aus und kann als Maß für den Abstand zwischen Metallband 1 und Kantenmaskierung
2 verwendet werden, wobei mit abnehmendem Abstand zwischen Metallband 1 und Kantenmaskierung
2 die magnetische Feldgröße zunimmt und eine Hallspannung als Messgröße für die Größe
der magnetische Feldgröße von der Hallsonde 5 bereitgestellt wird. Ferner ist es vorzugsweise
vorgesehen, dass eine Steuereinheit (nicht dargestellt) anhand der von der Hallsonde
5 erfassten magnetischen Feldgröße den Abstand zwischen Metallband 1 und Kantenmaskierung
2 bestimmt. Vorzugsweise gibt die Steuereinheit einen Steuerbefehl an eine Vorrichtung
zur Bewegung der Kantenmaskierung 2 aus, wenn der Abstand zwischen Kantenmaskierung
2 und Metallband 1 einen festgelegten Sollwert unterschreitet oder eine Änderung des
erfassten Abstands einen Kontakt befürchten lässt. Es ist auch vorstellbar, dass bei
der Verwendung des Abstands als Regelgröße dafür gesorgt wird, dass der Abstand zwischen
Metallband 1 und Kantenmaskierung 2 wieder verringert wird, wenn ein weiterer Sollwert
überschritten wird. Anhand des Steuerbefehls wird im Anschluss an den Vergleich mit
dem Sollwert oder weiteren Sollwert die Kantenmaskierung 2 vorzugsweise erneut ausgerichtet.
Weiterhin ist es vorgesehen, dass die Hallsonde 5 in die Kantenmaskierung 2 mit einem
Abstand von weniger als 20 mm, vorzugsweise weniger als 15 mm oder besonders bevorzugt
von etwa 10 mm zu einer dem Metallband 1 zugewandten Seite der Kantenmaskierung angeordnet
ist. Sofern die Kantenmaskierung 2 - wie im vorliegenden Fall des in Figur 1 dargestellten
Ausführungsbeispiels - eine dem Metallband 1 zugewandte Aussparung 7 aufweist, wird
der Abstand zur Integration in die Kantenmaskierung von einer vordersten Kante der
Kantenmaskierung 2 bemessen. In der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform ist es
weiterhin vorgesehen, dass die Hallsonde 5 entlang einer senkrecht zu einer Haupterstreckungsebene
des Metallbands 1 verlaufenden Richtung gesehen mittig in der Kantenmaskierung 2 angeordnet
ist. In die Kantenmaskierung 2 vollständig integriert ist die Hallsonde 5 in vorteilhafter
Weise vor äußeren Einflüssen geschützt.
[0022] In
Figur 2 ist eine Vorrichtung zur elektrolytischen Beschichtung eines Metallbands 1 gemäß
einer zweiten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt.
Das in Figur 2 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich im Wesentlichen
von dem in Figur 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel dadurch, dass zur Bestimmung
des Abstands zwischen der Kantenmaskierung 2 und der Bandkante 1' bzw. des Metallbands
1 statt einer Hallsonde 5 eine Potentialdifferenzerfassung 6 zur Erfassung einer elektrischen
Feldgröße - in Figur 2 dargestellt durch die elektrischen Feldlinien 3- genutzt wird.
Hierzu ist es insbesondere vorgesehen, dass die Sensoreinheit an einer ersten Messstelle
6a und einer zweiten Messstelle 6b Sensorkomponenten, insbesondere Potentialabnehmer,
aufweist. Dabei ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die zweite Messstelle 6b an der
dem Metallband 1 zugewandten Seite angeordnet ist, während die erste Messstelle 6a
an einer im Wesentlichen parallel zur Haupterstreckungsebene des Metallbands 1 verlaufenden
Außenseite der Kantenmaskierung 2 angeordnet ist. Dabei sind die Sensorkomponenten
bzw. Potentialabnehmer derart an der Kantenmaskierung 2 angeordnet, dass sie den Elektrolyt
in der Elektrolysezelle kontaktieren. Bei der Potentialdifferenzerfassung 6 wird in
vorteilhafter Weise ausgenutzt, dass sich die im Betrieb der elektrolytischen Beschichtungsanlage
existierenden elektrischen Feldlinien 3 in Anwesenheit der Kantenmaskierung 2 anders
ausrichten und sich entsprechend abhängig vom Abstand zwischen Kantenmaskierung 2
und Metallband 1 andere Feldlinienverläufe ergeben, wobei sich die mit dem Abstand
variierenden Feldlinien in unterschiedlichen elektrischen Feldgrößen, die von der
Potentialdifferenzerfassung gemessen werden, niederschlagen. Messgröße ist hierbei
die Spannung, d. h. eine Potentialdifferenz, zwischen dem Potential, das in der ersten
Messstelle 6a von der dortigen Sensorkomponente erfasst wird, und dem Potential, das
in der zweiten Messstelle 6b von der dortigen Sensorkomponente erfasst wird.
Bezugszeichenliste
[0023]
- 1
- Metallband
- 1'
- Bandkante
- 2
- Kantenmaskierung
- 3
- Elektrische Feldlinien
- 4
- Magnetische Feldlinien
- 5
- Hallsonde
- 6
- Potentialdifferenzerfassung
- 6a
- erste Messstelle
- 6b
- zweite Messstelle
1. Vorrichtung zur elektrolytischen Beschichtung eines Metallbandes (1), wobei die Vorrichtung
eine Kantenmaskierung (2) und eine Sensoreinheit umfasst, wobei die Sensoreinheit
zur Bestimmung eines Abstands zwischen dem im Betrieb entlang der Kantenmaskierung
(2) geführten Metallband (1) und der Kantenmaskierung (2) vorgesehen ist, wobei die
Sensoreinheit zur Erfassung einer elektrischen Feldgröße oder zur Erfassung einer
magnetischen Feldgröße ausgestaltet ist.
2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Sensoreinheit in die Kantenmaskierung (2)
integriert ist.
3. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Sensoreinheit zur
Erfassung der magnetischen Feldgröße eine Hallsonde (5) aufweist.
4. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Hallsonde (5) in der
Kantenmaskierung (2) mit einem Abstand von weniger als 20 mm, vorzugsweise weniger
als 15 mm oder besonders bevorzugt von etwa 10 mm zu einer dem Metallband 1 zugewandten
Seite der Kantenmaskierung (2) angeordnet ist.
5. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Sensoreinheit zur
Erfassung der elektrischen Feldgröße eine Potentialdifferenzerfassung (6) aufweist.
6. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kantenmaskierung (2)
auf einer dem Metallband (1) zugewandten Seite eine Aussparung aufweist.
7. Verfahren zur Bestimmung des Abstands zwischen einem Metallband (1) und einer Kantenmaskierung
(2) in einer Vorrichtung zur elektrolytischen Beschichtung eines Metallbands, insbesondere
einer Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Metallband (1)
im Betrieb entlang der Kantenmaskierung (2) geführt wird und ein Abstand zwischen
der Kantenmaskierung (2) und dem Metallband (1) anhand einer mit einer Sensoreinheit
erfassten elektrischen oder magnetischen Feldgröße bestimmt wird.
8. Verfahren gemäß Anspruch 7, wobei das Metallband (1) mit einem Sollabstand zwischen
Metallband (1) und Kantenmaskierung (2) von weniger als 10 mm, vorzugsweise weniger
als 15 mm und besonders bevorzugt weniger als 2 mm entlang der Kantenmaskierung (2)
bewegt wird.
9. Verfahren gemäß Anspruch 7 oder 8, wobei zeitlich vor Inbetriebnahme der Vorrichtung
zur Beschichtung eine Kenngröße der Vorrichtung zur Beschichtung eines Metallbands
in Abhängigkeit von
-- verschiedenen Abständen zwischen Metallband und Kantenmaskierung und/oder
-- verschiedenen Beschichtungsleistungen
festgestellt wird.
10. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei der mittels der Sensoreinheit bestimmte
Abstand als Regelgröße für die Ausrichtung der Kantenmaskierung (2) relativ zum Metallband
(1) genutzt wird.