DE2343997A1 - Vorrichtung zum herstellen von deckschichten aus chrom - Google Patents
Vorrichtung zum herstellen von deckschichten aus chromInfo
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Description
48S0 Heme, SOOO München 40,
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PöSt»ch14Ö DipJ.-JHg. R, H, Bahr Pat-Anw. Beteter
OipL-Phys. Eduard Betzier
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DOMIHION FOUNDRIES AND STEEL, LIMITED
1330 Burlington Street, East
Hamilton« Oatario (Canada)
Vorrichtung zum Herstellen von Deckschichten aus Chrom
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von Deckschicht«! bzw» Sehutzüberzügen aus Chrom auf
Zink- oder Cadmiumoberflachen» Mittels der Vorrichtung
nach der Erfindung wird eine wässrige Lösung auf einen Streifen aufgetragen, der sich durch einenAufbringungs-
bzw. Behandlungsteil der Vorrichtung bewegt. Die Vorrichtung nach der Erfindung enthält ebenfalls eine Anordnuag
zum Spülen der Oberfläche des Streifens, falls dieser langer als eine vorbestimmte Zeit in der Behandlungs-
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vorrichtung stehen bleibt.
Es ist bekannt, daß auf dem Gebiete der Auftragung bzw. der
Anbringung von Schutzüberzügen aus Zink und Cadmium auf ein
Substrat wie beispielsweise einen Streifen oder einen Gegenstand aus Stahl, der gegen Korrosion geschützt werden soll,
Schwierigkeiten bestehen. Der Schutzüberzug aus Zink .oder
Cadmium selbst korrodiert nach einiger Zeit und es bildet sich ein weißer oder weißlicher Niederschlag, der im allgemeinen
als Aufbewahrungsrost oder Weiörost bezeichnet wird.
Aus diesen Gründen wird ein dünner Schutzüberzug auf die Zink- oder Cadmiumotoerflächen auf get ragen, der normalerweise
aus einer Chromverbindung oder aus Chromverbindungen besteht und der als die sogenannte "Deckschicht11 bezeichnet
wird.
Die Deckschicht wird normalerweise gebildet durch Auftragung einer geeigneten wässrigen Chrom enthaltenden Lösung auf die
Zink- oder Cadmiumoberflache, wobei die Lösung mit der Oberfläche
reagiert und einen dünnen gelartigen Film von komplexen Chromaten bildet. Der Film ist im wesentlichen
nicht porös gegenüber Feuchtigkeit und ist ebenfalls nicht kristallin, so daß er eine gute Anstrichsbindung ohne Absorption
des Anstrichs auf der Oberfläche ermöglicht. Beispiele von Verfahren zum Herstellen solcher Überzüge sind
in dem US-Patent No. 3 457 124 beschrieben. Die dort angegebene
Lösung enthält spezifisierte Mengen an Natriumdiachromat,
Chromsäure, SuIfamidsäure, Ammoniumsulfat, Borsäure,
Natriumsilicofluorid und Salpetersäure.
Die bei solchen Verfahren verwendeten Lösungen sind sehr reaktionsfähig und daher sehr korrodierend und der Zeitraum,
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während dessen der Streifen oder Gegenstand der Behandliingslösung
ausgesetzt wird, muß sehr genau kontrolliert und eingestellt werden, damit keine nachteiligen Wirkungen auftreten,
wie beispielsweise Verfärbungen oder Verätzungen. Bei den in der Industrie verwendeten Hochgeschwindigkeitsmaschinen ist
es nicht immer möglich, ein Stoppen der Produktion bzw. des Bandes zu verhindern, wodurch die zu behandelnden Materialien
einer längeren Zeit der Behandlungslösung-ausgesetzt werden und dadurch entstehen Produktionsanteile,schlechterer
Qualität, die zu einem Teil nicht verwendet werden können. Dadurch wicd auch der Gesamtwert des ganzen Streifens reduziert.
.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine neuartige verbesserte Vorrichtung zum Herstellen von Deckschichten
auf Oberflächen zu schaffen, mittels derer stark reaktionsfähige flüssige Mischungen aufgetragen werden können,
ohne daß nachteilige Einwirkungen entstehen, wenn die Produktionsvorrichtung unerwarteterweise abgestoppt wird
oder langsamer läuft.
Die Erfindung betrifft daher eine Vorrichtung zum Herstellen
einer Deckschicht bzw. eines Überzuges auf einer Oberfläche durch Auftragung einer flüssigen Mischung, gekennzeichnet
durch eine Vorrichtung zum Bewegen bzw. zum Durchführen eines Streifens durch eine Flüssigkeitsanbringungsanordnung,
eine Vorrichtung zum Auftragen der flüssigen Mischung auf die Oberflächen des Streifens, eine Vorrichtung, die auf ein
Stehenbleiben des Streifens reagiert und die Anbringung der
flüssigen Mischung auf die Oberflächen abstoppt, und eine Vorrichtung, die auf ein Stehenbleiben des Streifens über
einen längeren Zeitraum als einen vorbestimmten Zeitraum
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reagiert und Spülflüssigkeit auf den Streifen in der Anbringungsanordnun/?:
zuführt und zwar am Ende eines solchen Zeitraums, um die flüssige Mischung abzuspülen.
Die Vorrichtung nach der Erfindung enthält vorzugsweise eine Vorrichtung zum Auffangen der nicht verwendeten flüssigen
Mischung und der Spülflüssigkeit aus der Anbrinrungsvorrichtung
sowie eine Vorrichtung zum Zuführen der gesammelten Spülflüssigkeit zu der gesammelten flüssigen Mischung zwecks
Auffüllung der letzteren.
Auf die Oberflächen des galvanisierten Stahlstreifens 10
soll entsprechend dem Verfahren nach der Erfindung ein Schutzüberzug aus Chrom aufgetragen werden. Der Streifen
wird mittels der Rollen bzw. Walzen 11 durch eine Flüssigkeit-Auf
tragungs vorrichtung 12 durchgeführt und wird dann mittels einem.Paar Greif- oder Druckrollen 13 zu den
weiteren Stufen der Behandlungsvorrichtung geführt, in
denen der Streifen getrocknet und aufgerollt wird. Die Art und die Anordnung dieser weiteren Stufen ist der Fachwelt
bekannt und wird hier nicht weiter im einzelnen beschrieben.
Eine wässrige Lösung mit der Mjschunr nach der Erfindung wird
in einem Behälter 14 aufbewahrt und durch die Pumpe 15, dem Ventil 16, der Leitung 17, dem automatisch gesteuerten Ventil
18 und. der Köpfvorrichtung 19 zu zwei Sprühdüsen 20 geführt,
die oberhalb und unterhalb des Stahlstreifens 10 angeordnet sind und die Flüssigkeit direkt auf die Oberflächen
desselben aufsprühen. Von den Stahlstreifen ablaufende überschüssige Flüssigkeit wird in dem Auffangbehälter
21 gesammelt und zu dem Behälter 14 durch das automatisch gesteuerte Ventil 22, dem Ventil 23 und der
Leitung 24 zurückgeführt.
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Ein zweiter Behälter 25, der sich auf einem höheren Niveau befindet als der Behälter 14, enthält Spülwasser, das bei
Bedarf durch die Pumpe 26, der Leitung 27 und dem automatisch gesteuerten Ventil 28 zu den Sprühdüsen 20 geleitet wird.
1/ie bei der den Überzug bildenden Mischung wird die Spülflüssigkeit,
die von dem Stahlstreifen abtropft, in dem Auffangbehälter 21 gesammelt und durch ein automatisch gesteuertes
Ventil 29» ein Ventil 30 und der Leitung 31 zu dem Behälter 25 zurückgeführt. Der Behälter 14 wird erhitzt
und auf der erforderlichen erhöhten Temperatur gehalten. Die Behälter 14 und 25 sind mittels einer Leitun/? 32 oder einem
Ventil 33 verbunden, um den Inhalt des Behälters 25 falls erforderlich als Auffrischwasser für die Flüssigkeit des
Behälters 14 zu verwenden. Der Inhalt des Behälters 25, dessen Temperatur ebenfalls eingestellt werden kann falls erforderlich,
kann mit entmineralisiertem Wasser durch die Leitung 34 und dem darin befindlichen Ventil 35 aufgefüllt
werden.
Bei dem Betrieb der in der Zeichnung dargestellten Vorrichtung wird der Streifen von der hier nicht dargestellten
Zuführung abgerollt und mit einer konstanten Geschwindigkeit durch die Vorrichtung geführt, in der er mit der Flüssigkeit
aus dem Behälter 14 besprüht wird. Überschüssige Flüssigkeit wird von dem Stahlstreifen entfernt und eine
gewisse Kontrolle und Steuerung der Dicke der so entstehenden Deckschicht bzw. des so hergestellten Schutzüberzuges
wird durch die Druckrollen 13 erreicht, die miteinander in Kontakt gepresst werden in einem vorbestimmten
Druck mittels des mit Luft betriebenen Motors 36, Die Fördergeschwindigkeit des Stahlstreifens und die Entfernung
zwischen den Düsen 20 und den Walzen 13 wird so eingestellt,
- 6 409810/11U
daß die erwünschte wirksame Eintauchzeit des Stahlstreifens
in der Flüssigkeit erhalten wird. Diese beträgt vorzugsweise 1 bis 10 Sekunden.
Ein geeigneter Detektor 37, der mit den Walzen bzw. Rollen 13 gekoppelt ist, bestimmt die Geschwindigkeit des sich
durch die Vorrichtung 12 bewegenden Stahlstreifens. Das Detektorkontrollrelais 38 reguliert und steuert den Betrieb
der Ventile 18, 22, 28 und 29 und der Pumpen 15 und 26. Unter normalen Betriebsbedingungen arbeitet das Relais 38 so, daß
es die Ventile 18 und 22 offenhält, die Ventile 28 und verschlossen hält, die Pumpe 15 voll im Betrieb und die
Pumpe 26 außer Betrieb hält oder im Leerlauf hält mit dem durch ein Rückschlagventil 39 entspannten Druck. Auf den
Detektor 37, der wahrnimmt, daß die Geschwindigkeit des Stahlstreifens unter einen vorbestimmten Wert abgefallen ist,
wirkt das Relais 38 so ein, daß die Ventile 18 und 22 verschlossen und die Pumpe 15 gestoppt werden, wodurch die Zufuhr
der Flüssigkeit vom Behälter 14 abgesperrt wird. Nach einer kurzen variierbaren Zeitperiode werdendie Ventile
28 und 20 geöffnet und die Pumpe 26 arbeitet so, daß Spülwasser zu den Düsen 20 zugeführt wird und die Flüssigkeit
vom Stahlstreifen abspült. Dadurch wird verhindert, daß Teile des Streifens übermässig den Einwirkungen der Flüssigkeit
ausgesetzt werden, wodurch dieser in nachteiliger Weise beeinflußt wird aufgrund einer Entfärbung. Ein normaler Betrieb
wird wieder aufgenommen, wenn sich der Streifen wieder über der Mindestgeschwindigkeit bewegt. Die Länge
der oben angegebenen Periode ist so eingestellt, daß ein normales kurzes Abstoppen des Bandes ermöglicht wird ohne
daß die Spülvorrichtung in Betrieb gesetzt wird.
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Die Kontrolle und die Steuerung des Druckes, der von den
Rollen 13 auf den Streifen ausgeübt wird, ist wesentlieh,
um die erwünschten Ergebnisse und Eigenschaften zu erreichen. Es
konnte festgestellt werden, daß die Rollen beim Betrieb der Vorrichtung relativ oft ausgewechselt v/erden müssen, da sich
diese abnutzen. Dadurch verändert sich das Gewicht der Rollen und somit auch die Druckkontrolleigenschaften. Die
Rollen müssen wieder zu dem erforderlich» Profil aufgearbeitet
werden. Diese Nachteile werden durch das Verfahren der Erfindung dadurch verhindert, daß die Bruckmotoren 36
dopOelt wirkende Zylinder sind, wober" die oberen ,und die
unteren Teile der Zylinder unabhängig mit kompremierter
Lui'-t aus den Leitungen 40 und 41, die die Ventile 42 und 43
entha'.ten, versorgt werden. Wenn auf diese Weise ein neuer Satz Walzen eingesetzt worden ist, wird Luft aus der Leitung
40 dem unteren Teil des Zylinders zugeführt bis das Gewicht der oberen Walzen rerade voll getragen wird. Der erforderliche
Luftdruck wird dann in dem oberen Teil des Zylinders hergestellt und bestimmt die Zusammendrückwirkung der falzen und
zwar unabhängig von ihrem Gewicht.
Patentansürüche:
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BAD ORIGINAL
Claims (5)
1. Vorrichtung zum Herstellen einer Deckschicht bzw. eines
Schutzüberzuges auf einer Oberfläche durch Anbringung einer flüssigen Mischung, gekennzeichnet durch
eine Vorrichtung zum Bewegen bzw. Durchführen eines Streifens durch eine Flüssigkeitsanbringun^sanordnung, eine Vorrichtung
zum Anbringen der flüssigen Mischung auf die Oberflächen eines Streifens, eine Vorrichtung, die auf ein Stehenbleiben des
Streifens reagiert und die Anbringung der flüssigen Mischung auf die Oberflächen abstoppt, und eine Vorrichtung, die auf
ein Stehenbleiben des Streifens auf einen längeren Zeitraum als einen vorbestimmten Zeitraum reagiert und in der AnbringunFSvorrichtung
Spülflüssigkeit auf den Streifen führt am Ende einer solchen Periode, um die flüssige Mischung abzuspülen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet
durch eine Vorrichtung zum Auffangen und Sammeln der nicht verwendeten flüssigen Mischung und der Spülflüssigkeit
von der Anbringungsanordnung und eine Vorrichtung zum Zuführen der gesammelten Spülflüssigkeit zu der gesammelten
flüssip-en Mischung zum Auffüllen der letzteren.
3. Vorrrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Auffang- und Sammelvorrichtung zum Sammeln
der nicht verwendeten flüssigen Mischung und der Spülflüssigkeit, eine erste Leitung, die ein erstes Kontroll-
und Steuerventil enthält, die von der Auffang- bzw. Sammelvorrichtung
zu einem ersten Behälter für die flüssige Mischung führt, eine zweite Leitung, die ein zweites Kontroll-
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und Steuerventil enthält, die von der Auffang- und Sammelvorrichtung
zu einem zweiten Behälter für die Spülflüssigkeit führt, wobei diese reagierenden Vorrichtungen das erste
Ventil schließen und das zweite Ventil öffnen, wenn der Streifen stehenbleibt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, g e k e nn zeichnet durch eine dritte Leitung mit einem dritten Kontroll und
Steuerventil zwischen dem ersten, und dem zweiten Behälter zwecks Zuführung der Flüssigkeit von dem ersten in
den zwöiten Behälter.
5. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 4, gekennzeichnet durch Druckwalzen bzw. Druckrollen,
die am Streifen in der Flüssigkeitsanbringungsanordnung angreifen, um überschüssige Flüssigkeit zu entfernen,
und eine Vorrichtung zum Kompensieren von Veränderungen an den Walzen bzw. Rollen, um einen konstanten Andruck der
Walzen bzw. Rollen sicherzustellen.
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