FI110367B - Elektrolyyttinen pintakäsittelymenetelmä ja laite sen toteuttamista varten - Google Patents

Description

1 110367

Elektrolyyttinen pintakäsittelymenetelmä ja laite sen toteuttamista varten

Esillä olevan keksinnön kohteena on elektrolyytti-5 nen pintakäsittelymenetelmä ja laite sen toteuttamiseksi, erityisesti nopeasti kulkevien metallinauhojen, pääasiassa kylmävalssatun teräsnauhan, syövyttämiseksi, puhdistamiseksi ja rasvan poistamiseksi, jolloin tämän menetelmän yhteydessä käytetään vähintään yhtä elektrolyytin vastaan-10 ottavaa säiliötä, jonka kautta nauha kulkee vaakasuorasii, jolloin nauhan ylä- ja alapuolelle sen kulkusuunnassa on asetettu peräkkäin elektrodeja, jotka on kytketty vuorotellen anodisesti tai vastaavasti katodisesti.

Eräs tällainen tunnettu laite on selostettu EP-pa-15 tenttihakemuksessa 0 235 585. Sitä käytetään nauhojen puhdistamiseen yhdessä mekaanisten, nauhan pintaan vaikuttavien välineiden kanssa.

Koko elektrolyyttinen prosessi toteutetaan tavallisesti vähintään yhdessä säiliössä, johon on asetettu 20 elektrodit ja myös nauhan peittävä, elektrolyyttistä mene-, *, telmää varten tarvittava elektrolyytti. Tämä elektrolyytti _ . syötetään tavallisesti pumppujen välityksellä säiliöön.

., Nauhan ylä- ja alapuolelle asetettuja elektrodeja kutsutaan yleensä työelektrodeiksi, joiden yhteydessä nau- 25 ha toimii vastaelektrodina. Tämä menetelmä tunnetaan myös i > » 7' : välijohdinmenetelmän nimellä. Kun nauhan molemmilla puo- V ’ lilla olevilla elektrodeilla on tunnetulla tavalla sama polariteetti, niin myös nauhan pinnan kaikissa kohdissa on : I sama polariteetti riippumatta siitä, kummalla nauhapuolel- 30 la ne sijaitsevat. Jos kaikki työelektrodit on kytketty positiivisesti (anodisesti), niin nauhan pinta toimii ne-| gatiivisena napana (katodina) - tai päinvastoin.

I I · ;·’ On kuitenkin osoittautunut, että tämän tunnetun me- ! : ; netelmän ja tunnettujen laitteiden yhteydessä virta ei 35 kulje vain suoraan nauhaan, vaan myös elektrolyyttien 2 110367 kautta työelektrodista vieressä oleviin elektrodeihin. Tällöin huomattava osa elektrolyyttisestä virrasta kadotetaan (Kirchhoffin laki), sen vaikuttamatta käsittelyprosessiin. Lisähaittana on se, että useiden vuorottaiseen 5 anodi/katodi/anodi-järjestykseen vierekkäin asetettujen elektrodien yhteydessä elektrolyytti likaantuu säännöllisesti nauhasta poistettavan tuotteen johdosta. Elektro-lyyttikaskadia ei tunnettujen laitteiden yhteydessä voida käyttää.

10 Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on saada ai kaan nykyisen tekniikan tason sisältämien edellä selostettujen ongelmien ja haittojen perusteella elektrolyyttinen pintakäsittelymenetelmä ja laite sen toteuttamista varten, jonka avulla nauha voidaan pintakäsitellä tehokkaasti ja 15 lyhyessä ajassa elektrolyyttien likaantuessa vain hieman.

Tämän tarkoituksen saavuttamiseksi ehdotetaan keksinnön mukaisesti, että kahden eri tavalla kytketyn elektrodin väliset alueet sekä nauhan ylä- ja alapinta pidetään vapaana elektrolyytistä, koska vain tällainen (galvaani-20 nen) erotus estää "häviövirtauksen" työelektrodien välil-. lä.

, Keksinnön perusajatuksena on se, että kun elektro- . . lyyttien muodostama silta katodin ja anodin (työelektro- dien) välillä onnistutaan murtamaan, ei katodista anodiin ; ; 25 pääse kulkemaan sähkövirtaa tai vain vähäinen sähkövirta.

i · I

· Tällöin laitteen tehokkuus lisääntyy, koska nyt on käytös- V 5 sä koko sähkövirta nauhan käsittelyä varten, jolloin voi daan saavuttaa tehokkaampi käsittely ja siten lyhyemmät « käsittelyajat. Kun keksinnön mukaisesti nauhan ja vieressä ! ; : 30 olevien elektrodien väliset alueet pidetään vapaina elekt- . ‘ rolyytistä, niin mitään epäpuhtauksia ei siirry nauhasta * * t seuraavaan elektrolyyttipuolikennoon.

! > ;

Erään tunnusmerkillisen lisäominaisuuden mukaisesti t ► (![ on edullista, että elektrolyytti työnnetään pois kahden • 35 vierekkäisen elektrodin väliseltä alueelta.

j 3 110367

Elektrolyyttien poistaminen kahden sivusuunnassa vierekkäisen työelektrodin väliseltä alueelta ja tämän alueen pitäminen puhtaana tapahtuu keksinnön erään lisäso-vellutusmuodon mukaisesti menetelmän toteuttamista varten 5 tarkoitetussa laitteessa siten, että useita työelektrodien välissä olevia suutinpalkkeja elektrolyyttinesteen suih-kuttamiseksi on asetettu vinottain nauhapintaan nähden ja näiden vierekkäisten työelektrodien suunnassa. Paineen-alaista elektrolyyttinestettä suihkutettaessa työelektro-10 dien ja nauhan sekä vieressä olevien työelektrodien välisellä alueella oleva neste tulee syrjäytetyksi, jolloin näiden suutinpalkkien oikean järjestelyn avulla kahden suutinpalkin välinen tila pysyy vapaana nesteestä.

Jokaiseen elektrodipariin on edullisesti liitet-15 ty neljä suutinpalkkia, jotka käsittelevät pareittain nauhan ylä- ja alapuolen. Suutinpalkkien asetuksen ansiosta elektrodiyhdistelmän edessä ja takana kyseinen alue tulee ensiksikin nauhan kulkusuunnassa tiivistetyksi ja toiseksi tällöin työelektrodien ja nauhan väliin syntyneen pyörtei-20 syyden johdosta virran kulku elektrolyyttien kautta huomattavasti helpottuu ja siten varsinainen käsittelyvaihe tulee vastaavalla tavalla optimoiduksi. Suihkutetun elekt-rolyyttimäärän purkautumisen mahdollistamiseksi on jokai-’ ’ sen elektrodiyhdistelmän yläpuolelle asetettu ylisyöksy- ' ·* 25 aukko, jonka kautta elektrolyyttimäärä johdetaan takaisin ! '.· suuttimista niihin liitettyyn esisäiliöön.

·,· · Keksinnön erään tunnusmerkillisen lisäominaisuuden : : : mukaisesti ehdotetaan, että suihkutetun elektrolyytin mää rää tai vastaavasti painetta voidaan säätää nauhan kulun | 30 ohjaamiseksi elektrodien suhteen. Elektrolyyttien suihku- • · · · tus nauhan ylä- ja alapuolella ohjaa nauhaa samanaikaises- • * · ti nauhan ja elektrodien välisellä pienellä etäisyydellä, '* joka on esimerkiksi 20 - 60 mm. Tätä etäisyyttä voidaan » * » vaihdella elektrolyyttien määrän tai paineen muutoksen mu- : 35 kaisesti.

» « » » i 4 110367

Seuraavassa selostetaan keksinnön erästä esimerkki-sovellutusta oheisiin kaavamaisiin piirustuksiin viitaten, joissa:

Kuvio 1 esittää keksinnön mukaista laitetta; ja 5 Kuvio 2 esittää erittäin yksinkertaistetulla taval la nykyisen tekniikan tason mukaista pintakäsittelylaitet-ta.

Kuviossa 1 on numerolla 1 merkitty säiliötä, jonka kautta käsiteltävä nauha 2 vedetään kulkemaan vaakasuoras-10 sa suunnassa. Säiliön 1 tulo- ja poistoaukkoon on asetettu kääntö- ja ohjaustelat 3 ja 4, jotka määrittävät nauhan asennon säiliössä. Numeroilla 5 ja 6 on merkitty nauhan 2 ylä- ja alapuolelle asetettuja työelektrodeja, elektrodin 5 ollessa anodisesti ja elektrodin 6 katodisesti kytketty-15 nä. Kuten kuviosta voidaan havaita, anodisesti kytketyt työelektrodit vuorottelevat katodisesti kytkettyjen työ-elektrodien kanssa.

Numerolla 7 on ilmoitettu, että oikosulkuvirtoja saattaa esiintyä vierekkäisten katodien ja anodien välil-20 lä, jolloin elektrolyytti toimii siltana. Nämä oikosulku-virrat rajoittavat käsittelymenetelmän tehoa, jolloin näi-, den virtojen on niiden täyden tehovaikutuksen saavuttami- seksi kuljettava mahdollisesti vain työelektrodien ja nauhan välissä.

• · ·' 25 Kuvio 1 esittää keksinnön mukaista ratkaisua, jonka : ’.· yhteydessä samoja osia on merkitty samoilla viitenumeroil- ·,· · la. Numeroiden 8 kohdalla näkyy, että jokaiseen työelekt- : : : rodiin 5, 6 on liitetty suutinputki, joka on asetettu kul kemaan vinosti työelektrodien 5, 6 suhteen ja kaltevasti | 30 nauhan pintaan nähden, ja jonka kautta elektrolyyttiä suihkutetaan. Tällä tavoin elektrolyytti pidetään vastakkaisten työelektrodien 5, 6 alueella, kun taas vierekkäis-: 1’ ten työelektrodien tai vastaavasti työelektrodiparien vä- '...· lisellä nauha-alueella 9 käsiteltävä nauha on pinnassaan \ 35 lähes vapaa elektrolyytistä. Säiliössä oleva lisäerotus-

* 1 1 I

i · 1 · i 5 110367 seinä 10 jakaa säiliön eri alueisiin, jolloin elektrolyyttien likaantuminen kulloisenkin työelektrodiyhdistelmän alapuolella olevalla säiliöalueella jää rajoitetuksi. Tällä tavoin pidetään poistopuoliset säiliöalueet puhtaina, 5 joiden kohdalla nauhassa ei enää ole niin paljon aineosa-hiukkasia, jolloin voidaan saavuttaa parempi pintakäsitte-lyvaikutus. Aineosien suhteen muodostuu siten kaskadivai-kutus, joka vastaavasti yksinkertaistaa syövytysaineiden poistojäämien tämän jälkeen tapahtuvaa käsittelyä, koska 10 erotettavat lietteet jne. ovat jo vastaavassa konsentroi-tuneessa muodossa.

Keksinnön avulla varmistetaan, että työelektrodipa-rien 8 väliset alueet 9 pidetään vapaina elektrolyytistä, jolloin mitään oikosulkuvirtauksia ei voi esiintyä enää 15 peräkkäin kytkettyjen työelektrodien katodi- ja anodikyt-kentöjen välillä. Tällä tavoin säilytetään täydellinen sähköinen vaikutus nauhan käsittelyä varten. Näin pintakä-sittelymenetelmän laatu paranee ja lisäksi voidaan käsittelynopeutta ja siten myös laitteen tuottavuutta lisätä.

• · * » t · 1 * * I * · ·

Claims (5)

6 110367

1. Elektrolyyttinen pintakäsittelymenetelmä, erityisesti nopeasti kulkevien metallinauhojen, pääasiassa 5 kylmävalssatun teräsnauhan, syövyttämiseksi, puhdistamiseksi ja rasvan poistamiseksi, jolloin tämän menetelmän yhteydessä käytetään vähintään yhtä elektrolyytin vastaanottavaa säiliötä, jonka kautta nauha kulkee vaakasuorasti, jolloin nauhan ylä- ja alapuolelle sen kulkusuunnassa on 10 asetettu peräkkäin elektrodeja, jotka on kytketty nauhan pituussuunnassa vuorotellen anodisesti tai katodisesti, tunnettu siitä, että kahden sivusuunnassa vierekkäisen ja kytkennältään erilaisen elektrodin sekä nauhan ylä- ja alasivun väliset alueet pidetään elektrolyyteistä 15 vapaina.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen elektrolyyttinen käsittelymenetelmä, tunnettu siitä, että elektrolyytti työnnetään pois mainituilta alueilta.

3. Laite patenttivaatimuksen 1 mukaisen menetelmän 20 toteuttamista varten, tunnettu siitä, että useita työelektrodien (5, 6) välissä olevia suutinpalkkeja (8) on , asetettu elektrolyyttinesteen suihkutusta varten vinosti * ·’ nauhan pinnan suhteen ja vieressä olevien työelektrodien (5, 6) suuntaisesti.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, t u n - : .· n e t t u siitä, että jokaiseen työelektrodipariin (5, 6) : on liitetty neljä suutinpalkkia (8), jotka käsittelevät l’: pareittain nauhan (2) ylä- ja alasivun.

5. Patenttivaatimuksen 3 ja 4 mukainen laite, : 30 tunnettu siitä, että suihkutetun elektrolyytin määrää ja/tai painetta nauhan (2) ohjaamiseksi työelektrodien (5, 6) suhteen voidaan säätää. i 110367 7