專利名稱：具有與帶非接觸的液體調(diào)節(jié)裝置的電解設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有一液體調(diào)節(jié)裝置的電解設(shè)備，在對金屬帶表面用錫、鋅、鉻或其它金屬在電解電鍍過程中或在酸洗或其它表面處理過程中在帶和電解液之間形成一非接觸的密封。
對用錫、鋅、鉻或其它金屬對金屬帶表面進行電解電鍍已提出了許多方法和裝置，最近，對提供超過500米/分鐘的性能的高效、高速電鍍設(shè)備的特別要求越來越強烈。但對這樣的高速電鍍必須滿足特殊的要求，因為在立式電鍍設(shè)備中，帶垂直通過并且運轉(zhuǎn)帶進入槽體底端一部分，而在臥式電鍍設(shè)備中帶水平通過并且運轉(zhuǎn)帶橫向進入槽體中間部位。為了進行電鍍(包括酸洗或其他處理)，連續(xù)移動要進行電鍍的金屬帶，因此必須對進入的部分進行密封，以防止處理液泄漏。這是因為帶連續(xù)的運轉(zhuǎn)使得電鍍處理液以沿運轉(zhuǎn)帶的表面被帶走的形式而泄漏。
具體地，如

圖1所示，由于液體被帶走而產(chǎn)生的電鍍處理液的泄漏量與帶運轉(zhuǎn)速度成比例。人們發(fā)現(xiàn)當(dāng)帶運轉(zhuǎn)速度約為200米/分鐘時，電鍍處理液泄漏(損失)的量升至進給處理液的20％或更多，當(dāng)帶運轉(zhuǎn)速度約為500米/分鐘時，升至80％或更高，而在目前可獲得的最大速度1000米/分鐘時，泄漏量幾乎為100％。對這樣增大的泄漏，進給的處理液的量必須增大而保持電鍍處理槽連續(xù)裝滿以使操作連續(xù)。
防止處理液泄漏的密封方法包括如JP-A-(未經(jīng)實審的日本專利申請)5-331695所公開的一種，其中一對阻塞輥在帶的通過線輥的每一側(cè)安裝一個以可轉(zhuǎn)動地與帶表面接觸，阻塞輥相對的軸端從外由密封圈密封，而且安裝密封板通過與阻塞輥的圓周表面接觸用于密封。這種對現(xiàn)有轉(zhuǎn)動密封的改進的方法使得針對帶表面進行的密封作用與阻塞輥之間的擠壓力成比例地大大提高。
圖12示出了JP-A-5-171495公開的一種立式電解設(shè)備。如圖所示、電解液103在一帶100和電極101、102之間供給，以在帶和電極之間傳送一激勵作用。另外，裝備有密封輥105a、105b的液體密封裝置104a和104b安裝在立式電解設(shè)備的最下部，以防止電解液103的泄漏，從而獲得一高流量密度同時保持電解液的液位。
如圖13所示，在JP-A-60-56092(美國專利號5,236,566)中公開的一立式電解設(shè)備在一帶115和一電解液110之間通過使用液體進給噴管113和114，以向浸在電解液110中的電極111和112之間的間隙中供給電解液而產(chǎn)生一激勵效應(yīng)。
但是在用阻塞輥擠壓帶的方法中，帶表面容易受到擦傷。一個原因是輥子在帶上的擠壓力必須較大以保證密封壓力。另一個原因是由于帶的運轉(zhuǎn)速度與輥子的圓周速度不一致而在帶和輥子表面產(chǎn)生了接觸擦傷。但最常發(fā)生的是從外面帶入的尤其是在電解槽中的沉積物、異物如電解沉淀進入處理液并進入帶表面和阻塞輥之間而成為擦傷的原因。這會降低生產(chǎn)效率、品級質(zhì)量，使得輥子檢驗和更換很頻繁，并且使生產(chǎn)線作業(yè)速度下降。另外，當(dāng)帶以曲折方式在密封輥之間通過時，如果帶以在輥子軸向蜿蜒曲折方式行進，那么因為帶在輥子之間受擠壓，帶由輥子重壓的部分在推力方向受約束地通過，從而在帶中產(chǎn)生皺折。這同上述異物的侵蝕一起進一步大大降低了品質(zhì)。
在上述的立式電解設(shè)備中，在帶高速運轉(zhuǎn)過程中在高流量密度下獲得電解電鍍需要充足的金屬離子供給到鍍層表面而且需要快速去除由高流量密度電解在電極之間產(chǎn)生的大量氣體。這些需要形成的問題仍沒有解決。由JP-A-5-171459公開的立式電解設(shè)備(圖12)還具有以下問題1)由于電解液103只由電極101和102形成的電極部擋住，而且由成對的密封輥105a、105b防止電解液的流逝，因此作用在液體密封裝置104a、104b上的負載很大，使得在帶高速運轉(zhuǎn)過程中對液體的阻擋很困難。
2)由于帶100和密封輥105a、105b之間的滑動而產(chǎn)生的擦傷在帶高速運轉(zhuǎn)過程中很容易產(chǎn)生，而且擦傷也會由進入帶和密封輥后擠壓在帶上的異物產(chǎn)生。
3)由于密封輥本身受到損傷和磨損，降低了它們的密封性能并增大了電解液泄漏，在電極處用于電鍍所需的流速很難保證而且由于非勻速的電解液流而產(chǎn)生有缺陷隙的電鍍。
另一方面，由JP-A-60-56092公開的立式電解設(shè)備(圖13)使電極111和112浸在電解液100中進行電鍍，而且可以充分應(yīng)付目前使用的帶的運轉(zhuǎn)速度。但如果帶的運轉(zhuǎn)速度升至一較大值而不采用一些措施如安裝一液體調(diào)節(jié)裝置等，由于帶115移動而產(chǎn)生的帶走的流量損失如圖1所示將隨帶增大的運轉(zhuǎn)速度而增大，即在約為500米/分鐘時基本達到100％。既使帶的運轉(zhuǎn)速度進而增大至約1000米/分鐘，帶走的流量的損失將保持飽和。當(dāng)發(fā)生此現(xiàn)象時，帶115和電極111、112之間的流速很難保證而且會產(chǎn)生鍍層缺陷和灼燒的沉積物。
本發(fā)明是為了克服上述問題。其一個目的是提供一種方法，防止電鍍處理液泄漏并最大限度地避免帶表面擦傷和變皺折。其另一個目的是提供一具有與帶非接觸的液體調(diào)節(jié)裝置的電解設(shè)備，能在帶高速運轉(zhuǎn)過程中方便阻擋電解液、防止帶與電極粘著，并增進電鍍的產(chǎn)品質(zhì)量和電鍍操作效率。
為了實現(xiàn)這些目的，本發(fā)明的一第一方面提供了一種具有與一帶非接觸的液體調(diào)節(jié)裝置的電解設(shè)備，使一帶在設(shè)在一處理槽一入口側(cè)和一出口側(cè)至少之一之上的液體調(diào)節(jié)裝置的成對的部件之間連續(xù)通過。其特征在于所述液體調(diào)節(jié)裝置的成對的部件之間的一間距設(shè)置成略大于通過的帶厚，以保持帶表面和液體調(diào)節(jié)裝置處于一非接觸狀態(tài)。
本發(fā)明的一第二方面提供了根據(jù)本發(fā)明第一方面所述的一種具有與一帶非接觸的液體調(diào)節(jié)裝置的電解設(shè)備，其特征在于，所述液體調(diào)節(jié)裝置的成對的部件是密封機構(gòu)，而且此密封機構(gòu)包括一對密封輥、一對密封塊以及一對楔形密封塊中的至少一個裝置。
本發(fā)明的一第三方面提供了根據(jù)本發(fā)明第一方面所述的一種具有與一帶非接觸的液體調(diào)節(jié)裝置的電解設(shè)備，其特征在于，液體調(diào)節(jié)裝置是一對用于在處理槽中噴射和循環(huán)處理液的噴管裝置。
本發(fā)明的一第四方面提供了根據(jù)本發(fā)明第一、第二或第三方面所述的一種具有與一帶非接觸的液體調(diào)節(jié)裝置的電解設(shè)備，其特征在于，通過的帶與此對密封機構(gòu)或噴管裝置之間的間距為大于帶的寬度0.1mm-0.5mm，最好是0.3mm-2mm。
本發(fā)明的一第五方面提供了一種具有與一帶非接觸的液體調(diào)節(jié)裝置的電解設(shè)備，使一帶在一處理槽一入口側(cè)和一出口側(cè)至少之一之上的一對密封輥之間連續(xù)通過，其特征在于，此對密封機構(gòu)之間的一間距為大于帶厚0.1mm-5mm，最好為0.3mm至2mm，以在帶表面和密封輥圓周表面之間形成一非接觸狀態(tài)，處理液在密封輥形成的間隙中得到調(diào)節(jié)，處理槽中的處理液的薄層在帶表面和密封輥圓周表面之間形成，以產(chǎn)生針對處理的密封作用。
本發(fā)明的一第六方面提供了一種具有與一帶非接觸的液體調(diào)節(jié)裝置的電解設(shè)備，其特征在于，采用了一種用于轉(zhuǎn)動密封輥的驅(qū)動裝置，轉(zhuǎn)動方向與帶的通過方向一致，并使密封輥的圓周速度與帶的運轉(zhuǎn)速度相等，以使帶和密封輥的運轉(zhuǎn)同步。
本發(fā)明的一第七方面提供了一種具有與一帶非接觸的液體調(diào)節(jié)裝置的電解設(shè)備，其中一帶通過在以一預(yù)定間距設(shè)置的電極之間形成的一電極部運轉(zhuǎn)，一設(shè)在電極部出口側(cè)的液體進給裝置將電解液傳至電極部，以進行電解處理，電解處理后電解液由一設(shè)置在電極一入口側(cè)上的一廢液部回收而一電解液容器設(shè)在電極部的入口側(cè)或出口側(cè)，以通過液體進給裝置或廢液部與電極部接通或連接，其特征在于，鄰近電極部和裝有電解液的電解容器的一液體調(diào)節(jié)裝置是一對彼此面對隔開與通過的帶非接觸的密封機構(gòu)噴管裝置，且密封機構(gòu)或噴管裝置之間的間距為比通過的帶的厚度大0.1-5mm，最好是0.3mm至2mm。
本發(fā)明的一第八方面提供了一種具有與一帶非接觸的液體調(diào)節(jié)裝置的電解設(shè)備，其中一帶通過在以一預(yù)定間距設(shè)置的電極之間形成的一電極部運轉(zhuǎn)，一設(shè)在電極裝置出口側(cè)的液體進給裝置將電解液傳至電極部，以進行電解處理，電解處理后電解液由一設(shè)置在電極一入口側(cè)上的廢液部回收而一電解液容器設(shè)在電極部的入口側(cè)或出口側(cè)，以通過液體進給裝置或廢液部與電極部接通或連接，其特征在于，鄰近電極部和裝有電解液的電解液容器的一液體調(diào)節(jié)裝置由兩個橫向?qū)ΨQ的密封塊形成，密封塊最好是楔形密封塊，彼比通過一在帶前進方向減小的一間距面對并與一通過的帶保持非接觸，密封塊之間的間距為比通過的帶的厚度大0.1mm-5mm，最好是0.3mm-2mm。
本發(fā)明的一第九方面提供了一種具有與一帶非接觸的液體調(diào)節(jié)裝置的電解設(shè)備，其特征在于，楔形塊設(shè)有用于從面向帶的表面向帶整個寬度進給電解液的一液體進給裝置。
圖1是一示意圖，示出了帶運轉(zhuǎn)速度與帶走的電解液之間的關(guān)系。
圖2是一示意圖，示出了帶厚、液體調(diào)節(jié)裝置部件(密封輥、密封噴管)之間的液體流逝以及帶表面擦傷頻率之間的關(guān)系。
圖3是一示意圖，示出了噴管噴射速度和電解液流逝量之間的關(guān)系。
圖4是一用于解釋本發(fā)明一第一實施例的一電解設(shè)備的示意圖。
圖5是圖4中一實質(zhì)部分的一放大圖。
圖6是一用于解釋使用本發(fā)明的一第二實施例的密封輥的一電解設(shè)備結(jié)構(gòu)的一示意圖。
圖7是圖6中一實質(zhì)部分的一放大圖。
圖8是用于解釋本發(fā)明一第三實施例的一大型電解設(shè)備結(jié)構(gòu)的一示意圖。
圖9(a)是用于解釋示出了利用本發(fā)明的一第四實施例的楔形密封塊方式的一電解設(shè)備結(jié)構(gòu)的一示意圖。
圖9(b)是用于解釋示出了利用本發(fā)明的第四實施例的另一種楔形密封塊方式的一電解設(shè)備結(jié)構(gòu)的一示意圖。
圖10是用于解釋本發(fā)明一電解設(shè)備結(jié)構(gòu)的一示意圖，示出了利用一單獨的回轉(zhuǎn)輥的方式。
圖11是用于解釋本發(fā)明的電解設(shè)備中的一臥式電解設(shè)備結(jié)構(gòu)的一示意圖。
圖12是用于解釋一常規(guī)立式電解設(shè)備結(jié)構(gòu)的一示意圖。
圖13是用于解釋一常規(guī)豎直方式電解設(shè)備另一例子的結(jié)構(gòu)的一示意圖。
本發(fā)明的電解設(shè)備提供了一種實用的技術(shù)，它不僅同現(xiàn)有的電解設(shè)備完全兼容，而且同帶運轉(zhuǎn)速度達1000米/分鐘或1500米/分鐘的電解設(shè)備兼容。通過在帶表面和液體調(diào)節(jié)裝置之間產(chǎn)生適當(dāng)?shù)拈g隙，此電解設(shè)備進而能防止擦傷帶表面同時取得密封效果，以與增大的帶運轉(zhuǎn)速度相適應(yīng)，并能最終防止由于帶運轉(zhuǎn)而產(chǎn)生電解液的流逝。
發(fā)明人首先針對帶運轉(zhuǎn)速度和電解液的流逝而產(chǎn)生減少之間的關(guān)系進行了研究。結(jié)果，得出圖1所示的數(shù)據(jù)。從圖1可見，在產(chǎn)生的液體流逝量與帶運轉(zhuǎn)速度之間存在一比例關(guān)系。這是由于用于處理的處理液具有粘性，而且處理液做為一粘性流體與經(jīng)過處理液的帶一起流動，處理液的粘性通過與帶接觸而拉長。
為了克服此問題，提供了一種包括成對部件的液體調(diào)節(jié)裝置，此裝置在與帶非接觸狀態(tài)下包住運轉(zhuǎn)的帶，最好其間的間距略大于通過的帶的厚度，而且液體調(diào)節(jié)裝置最好由由一對密封輥組成的密封機構(gòu)組成，或由一對噴管裝置組成，用于在電解槽中噴注和循環(huán)電解液。尤其是，密封機構(gòu)或噴管裝置設(shè)在帶連續(xù)通過的電解槽的入口側(cè)和出口側(cè)的至少一個之上，從而防止過多的電解液粘附和流出并由于液體調(diào)節(jié)裝置本身為非接觸式可避免擦傷通過的帶。試驗表明如果間距略大于通過的帶厚如約0.1mm-5mm，最好為0.3mm-2mm時，可以達到上述目的。
在確定帶表面和液體調(diào)節(jié)裝置部件之間的間距時，發(fā)明人針對帶厚、經(jīng)過密封輥之間的間距流逝的液體量和帶表面擦傷的頻率之間的關(guān)系以及經(jīng)過噴管裝置之間的間距流逝的液體和帶表面擦傷的頻率之間的關(guān)系進行了試驗。圖2示出的數(shù)據(jù)是取得的結(jié)果。從圖2中可見，既使密封輥或噴管裝置與帶表面不接觸，只要其間的間距位于大于通過的帶厚的0.1mm-5mm的范圍內(nèi)，最好是0.3mm-2mm范圍內(nèi)，由于在帶前進方向由密封輥或噴管裝置形成的減少的間距使得由帶通過產(chǎn)生的流逝在密封輥或噴管裝置之間得以調(diào)節(jié)。具體說，流徑阻力增大以控制電解液的流逝。限定此間距在0.1mm-5mm之間的原因是，當(dāng)使用噴管裝置時0.1mm是最小間隙，這可以避免同運轉(zhuǎn)的帶接觸，而且只要可以保證可以噴注電解液此值即為足夠的間距，而且由于在較小的值時與運轉(zhuǎn)的帶接觸，從而增大了帶表面擦傷的頻率。從圖2清楚可見，采用此值降低了電解液的流逝量，而且使帶表面擦傷頻率顯著下降。另一方面，最大間距值5mm相當(dāng)于由帶表面帶出的液體薄層的最大最度，并且試驗表明為了得到進一步的調(diào)節(jié)效果此值必須為2.0mm，這是液體薄層的平均值。大于5mm的間距減少了帶表面的擦傷頻率，但并不是最佳值，因為它增大了液體電解液的流逝量。
當(dāng)這些最大和最小的間隙值設(shè)定后，在帶與密封輥表面或噴管裝置最近近的部位之間形成的間距的間隙形成一薄層。通過利用此薄層，可以防止在電解槽中的電解液泄漏。而且在密封輥表面形成薄層可以通過轉(zhuǎn)動密封輥而促進。
既使在電解液中加入其它物質(zhì)，由于帶和密封輥之間的間距可以防止其進入而防止產(chǎn)生帶表面的擦傷。另外，既使帶在其寬度方向搖晃也不會產(chǎn)生折皺，因為密封輥在推力方向不限止帶。通過使密封輥在同帶運轉(zhuǎn)速度相同的圓周速度下轉(zhuǎn)動，密封輥圓周表面和帶表面之間的相對速度可以是零，以便既使密封輥同帶接觸時也可以防止帶表面擦傷。
下面將參照圖4和圖5描述裝有起液體調(diào)節(jié)裝置作用的噴管裝置的立式電解設(shè)備的一例子，做為本發(fā)明的一具體的電解設(shè)備。
如圖4和5所示，一回轉(zhuǎn)輥10可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在盛有電解液的一下部容器11中。設(shè)置于一液體進給部13和一廢液部14從下部容器11連續(xù)向上，并且設(shè)置了電極部17和18分別從液體進給部13和廢液部14連續(xù)向上。電極部17和18分別在一對電極15和一對電極16之間形成。同下部容器11一樣，它們裝有電解液12。同廢液部14相似的一廢液部19設(shè)在電極15之上，而同液體進給部13相似的一液體進給部20設(shè)在電極16之上。同下部容器11一樣，它們裝有電解液12。在廢液部19和液體進給部20之上分別安裝有傳導(dǎo)輥21和22。
一傳遞至具有上述結(jié)構(gòu)的立式電解設(shè)備的帶23首先卷在傳導(dǎo)輥21上，然后通過電極部17降下，在回轉(zhuǎn)輥10反向，經(jīng)過電極部18上升，卷在另一個傳導(dǎo)輥22上并傳至下一工序。隨著帶23運轉(zhuǎn)的同時，電解液12從液體進給部13傳至電極部17并以一給定的流量傳遞，從而在帶23上進行電鍍。電鍍后電解液由廢液部44回收。
根據(jù)本發(fā)明這一方面的電解設(shè)備，由一對噴管裝置26組成的一液體調(diào)節(jié)裝置24和由一對噴管裝置27組成的一液體調(diào)節(jié)裝置25設(shè)置在盛有電解液12的下部容器11的上部，其位置分別位于液體進給部13和廢液部14之下，每一個都處于浸在電解液的狀態(tài)下包住帶23。此部分的一放大圖如圖5所示。在圖5中(此圖只示出了電解設(shè)備的帶入口側(cè)，由于出口側(cè)結(jié)構(gòu)一樣，因此在此略去)，組成液體調(diào)節(jié)裝置24的這對噴管裝置26由上導(dǎo)向件28和下導(dǎo)向件29支撐固定。噴管裝置的間距(d)設(shè)置成電解液12可從彼此相隔的面對的噴管噴向帶23，間隔的距離為大于帶23的厚(t)0.1mm-5mm，最好為0.3mm-2mm，從而使帶可在一種非接觸狀態(tài)下運轉(zhuǎn)。帶可由從設(shè)置成包住帶23的噴管26(或27)噴出的電解液保持在相對的噴管之間的間隙中間。因此，既使帶可能有時接近一個噴管，但以噴管的噴射可防止其與噴管接觸。另外，噴管的噴液在噴管和帶之間形成了一液體潤滑層，進一步避免了在兩者之間的接觸。由于這種結(jié)構(gòu)防止了接觸并從而減少了間距，側(cè)可以抑止由于帶傳動而產(chǎn)生的電解液的流逝，因為液體調(diào)節(jié)裝置24使得電解液從電極部流向下部容器而穿過的間隙減少到一極小尺寸，從而增大了流徑損失。因為可以就此在電極部獲得一充足的電解液流速，所以可以保持一均勻的流動，結(jié)果，可以產(chǎn)生良好的電鍍效果。
在上述情況下，具體的適用范圍涉及噴管間距、噴射速度以及噴口張開寬度，這是取得良好電鍍質(zhì)量的條件。具體說，噴嘴間距最好為0.1-5mm，特別是0.3-2mm，噴射速度最好不小于1米/秒，而噴口張開寬度最好不小于0.5mm。這是因為如圖3所示，在電解槽的入口側(cè)和出口側(cè)的開口區(qū)域可調(diào)節(jié)而鋼帶通道的開口可以通過使在一對分別設(shè)在鋼帶的前、后方噴射式防護噴管之間的間距等于帶厚加0.1-5mm最好是0.3-2mm而得到保證，另外，從噴射式防護噴管噴出液體(處理液)作用在鋼帶上的噴射效果可以通過減少噴射式防護噴管之間的間距而增強。噴射在鋼帶前后表面上的作用由噴射的動壓力效應(yīng)支持了鋼帶，防止了鋼帶與設(shè)置在其前后表面的噴射式防護噴管接觸，并通過一股噴射液向開口傳遞類似調(diào)節(jié)效應(yīng)的一結(jié)構(gòu)密封。使噴射速度不小于1m/s的原因是為了通過噴射穩(wěn)定動壓效應(yīng)。至于使噴口寬度不小于0.5mm是因為否則不能得到足夠的開口寬度的加工精度以及因為由于處理液的粘性，進給壓力必須很高以保證噴射速度。
下面將參照圖6和圖7描述當(dāng)密封輥用于密封機構(gòu)時的一立式電解設(shè)備的一例子。由于參照圖6和7描述的立式電解設(shè)備的結(jié)構(gòu)同除了裝有密封輥的密封結(jié)構(gòu)外同參照圖4和5描述的結(jié)構(gòu)相似，對相同結(jié)構(gòu)部位的解釋使用同樣的序號。
如圖6和圖7所示，一回轉(zhuǎn)輥10可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在裝有電解液12的一下部容器11中。設(shè)置一液體進給部分13和一廢液部14從下部容器11連續(xù)向上以及分別設(shè)置電極部17和18分別從液體進給部13和廢液部14連續(xù)向上。電極部17和18分別形成在一對電極15和一對電極16之間。同下部容器11一樣，它們裝有電解液12。同上述廢液部相似的一廢液部19設(shè)在電極15之上，而同上述液體進給部相似的一液體進給部20設(shè)在電極16之上。同下部容器11一樣，它們狀有電解液12。傳導(dǎo)輥21和22分別安裝在廢液部19和液體進給部20之上。
傳至具有上述結(jié)構(gòu)的堅直式電解設(shè)備的一帶23首先卷在傳導(dǎo)輥21上，然后經(jīng)過電極部17下降，在回轉(zhuǎn)輥10反向，經(jīng)過電極部18上升，卷在另一個傳導(dǎo)輥22上并進入下一步工序。在帶運轉(zhuǎn)的同時，電解液12從液體進給部13進入電極部17并以一給定的流速傳遞，從而在帶23上進行電鍍。電解電鍍后的電解液由廢液部14回收。
在設(shè)有做為密封機構(gòu)的密封輥的本發(fā)明立式電解設(shè)備的此方面中，在裝有電解液12的下部容器11的上部設(shè)有由一對密封輥33構(gòu)成的一液體調(diào)節(jié)部30和由一對密封輥33構(gòu)成的一液體調(diào)節(jié)部31，其位置分別位于液體進給部13和廢液部14之下，浸在電解液12中。此部分的一放大圖如圖7所示。圖7中(只示出了電解設(shè)備的帶入口側(cè)，由于出口側(cè)與入口側(cè)結(jié)構(gòu)相同，因此未示出)，構(gòu)成液體調(diào)節(jié)部13的此對密封輥32由上部35和下部36經(jīng)中間的密封件37和38支撐和固定到位。以防止液體調(diào)節(jié)裝置30中的電解液12泄漏。密封輥32的間隔(d)設(shè)置成密封輥32互相面對時，間隔為大于帶23的厚度(t)0.1-5mm，最好為0.3-2mm，從而使帶在密封輥之間在非接觸狀態(tài)下運轉(zhuǎn)。帶傳動產(chǎn)生的電解液的流逝可由此結(jié)構(gòu)抑止，因為電解液從電極部流向下部容器而經(jīng)過的間隙由液體調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)至一小尺寸，從而增大了流徑損失。由于因此在電極部獲得一足夠的電解液流速，所以可保持一均勻的流動，結(jié)果，可進行良好的電解鍍。
在如圖4至圖7所示的本發(fā)明的電解設(shè)備的實施例中，由于在由下部容器11和液體進給部13之間或下部容器11和廢液部14之間設(shè)置了液體調(diào)節(jié)裝置24、25或30、31，因此可以保證當(dāng)帶運轉(zhuǎn)的速度從低速到高速范圍內(nèi)電極之間的電解液流速都穩(wěn)定。因為由此可以增加電流密度，電解電鍍可以以高效進行，而且安裝的立式電解設(shè)備數(shù)量可以減少。尤其應(yīng)注意的是，在帶高速運轉(zhuǎn)約為1000米/分的過程中，電極之間的帶由于產(chǎn)生的流動而穩(wěn)定。因為電極之間的距離可以由此縮小，可以在低電壓下進行電解以減少電解鍍層粉末的用量。另外，如圖7所示，在本發(fā)明的第二實施例的電解設(shè)備中，密封輥32由驅(qū)動馬達34轉(zhuǎn)動。由于密封輥32的圓周速度等于帶的運轉(zhuǎn)速度，密封輥32和帶23可以同步運轉(zhuǎn)。因此，既使帶同一密封輥接觸，情況同帶不與其接觸時基本相同，因為帶和密封輥同速運動。尤其是，可以最小程度地減少異物進入帶和密封輥之間，而且由于異物進入而產(chǎn)生的不利的擦傷幾乎為零，從而可以實現(xiàn)電鍍質(zhì)量較大的改進。
對本發(fā)明另一實施例的立式電解設(shè)備的結(jié)構(gòu)將參照圖8進行描述。圖8示出了裝置是一立式電解設(shè)備，其中使用了一大的長圓柱形下部容器39代替圖4和圖6所示的下部容器，并具有圖4和圖6所示的組成部件，即液體進給部、廢液部、電極以及液體調(diào)節(jié)裝置，以同樣的布局浸在下部容器39中的電解液12中。由于液體調(diào)節(jié)裝置安裝在下部容器的一上部，圖8的立式電解設(shè)備可取得與圖4和圖6所示的實施例一樣的效果。
圖9涉及本發(fā)明的一種立式電解設(shè)備，其中裝有每個形成兩個楔形塊用做液體調(diào)節(jié)裝置的機構(gòu)。圖9(a)涉及一種裝有用于調(diào)節(jié)兩楔形塊間距的進/退裝置的立式電解設(shè)備，而圖9(b)涉及一種不僅裝有進/退裝置而且裝有構(gòu)成穿過密封塊的一液體進給裝置的液體進給管的立式電解設(shè)備。如圖9(a)和9(b)所示，液體調(diào)節(jié)裝置40-1(40-2)帶有帶個橫向?qū)ΨQ的楔形密封塊41，密封塊41通過一預(yù)定的間距彼此面對以在其間包住帶23，以在帶前進方向減少間距。在圖9(a)中，此對楔形密封塊41由用于防止電解液泄漏的的中間設(shè)置的密封件45和46支撐在上部43和下部44之間。此結(jié)構(gòu)使楔形密封塊41之間的間距通過驅(qū)動設(shè)在外側(cè)上的活塞區(qū)進退機構(gòu)42而精確調(diào)整。此外，如圖9(b)所示，可以設(shè)置液體進給管47以構(gòu)成用于從面向帶23的表面向帶23全部寬度進給電解液12的一液體進給裝置。液體進給管47在楔形密封塊41a、41b和帶23之間產(chǎn)生動壓力以形成一液體薄層，可以有效防止在帶23和楔形密封塊41a、42b之間產(chǎn)生接觸。
在圖9(a)和9(b)中，偏離在此對楔形密封塊41之間最寬部分和最窄部分沿帶23前進方向的直線的角度α最好在5°至30°的范圍內(nèi)，特別是在10°至15°的范圍內(nèi)。這是因為這樣一個偏角相對于由帶23的運轉(zhuǎn)速度產(chǎn)生的電解液流動形成一修正作用。在此對楔形密封塊41最窄部分的間距為大于帶23的厚度0.1mm至5mm，最好為0.3mm至2mm，這樣帶23以非接觸方式在楔形密封塊41之間運行。通過調(diào)整此結(jié)構(gòu)、由帶23運行而產(chǎn)生的電解液12的帶走流量可以得到抑制，因為電解液12從電極部17和18向下部容器11(或39)流動而經(jīng)過的間隙由液體調(diào)節(jié)裝置41-1和41-2調(diào)節(jié)至一小尺寸，從而增大了流徑損失。因為由此可以在電極部17和18獲得一足夠的電解液12的流速，因此可以保持一均勻的流動，結(jié)果，可以得到良好的電鍍效果。
當(dāng)本發(fā)明的電解設(shè)備只有一個單獨的回轉(zhuǎn)輥10浸在如圖所示的裝有電解液12的下部容器39中時，可以采用圖10所示的結(jié)構(gòu)。具體地，如圖10所示，一液體進給部13和一廢液部14相對于回轉(zhuǎn)輥10中心線橫向?qū)ΨQ設(shè)置，而且二者通過安裝一導(dǎo)向件48而成為一整體，并以一回轉(zhuǎn)輥10周長一半的間距間隔。電解液12從液體進給部13以同帶23運轉(zhuǎn)的反方向供給(同回轉(zhuǎn)輥10轉(zhuǎn)動方向相反)，而電解液12從廢液部14排出。在本發(fā)明的這一方面，構(gòu)成一密封機構(gòu)或一噴管裝置的液體調(diào)節(jié)裝置設(shè)在離開回轉(zhuǎn)輥10的帶23的部位，即緊位于液體進給部13之上，從而抑止了帶走的液流，可以在電極部1 2獲得一充足的電解液12的流速，這樣可以保持一均勻的流動，結(jié)果可以得到良好的電解鍍效果。
本發(fā)明的電解設(shè)備可以用臥式電解設(shè)備代替立式電解設(shè)備。一個例子示于圖11中。如圖11可見，要進行電解鍍層的帶23卷在一傳導(dǎo)輥50上并移入裝有一電極部52的鍍層裝置中，電解液從緊設(shè)在鍍層裝置的一傳導(dǎo)輥51之前的一液體進給部53中以同帶23在鍍層裝置內(nèi)運轉(zhuǎn)方向相反之方向供給并從一廢液部54排出。本發(fā)明此方面的液體調(diào)節(jié)裝置緊隨液體進給部之后設(shè)置在帶23從鍍層裝置離開的一側(cè)上，從而可以獲得與上述立式電解設(shè)備相同的效果。特別是，帶走的液流可以得到抑制而且可以在電極部12獲得一足夠的電解液12的流速，這樣可保持一均勻的流動，結(jié)果可以進行良好的電解度。本發(fā)明采用此臥式電解設(shè)備的優(yōu)點在于電解鍍層裝置軌跡的長度可以減小而可以使安裝成本相對較低。
如以上所述，通過提供帶有一結(jié)構(gòu)相對簡單的一液體調(diào)節(jié)裝置的立式電解設(shè)備，本發(fā)明可以保證在電極之間不論帶運轉(zhuǎn)速度是低速還是高速，電解液的流速都比較穩(wěn)定。因為因此可以增大流量密度，鍍層操作可以以高效率進行。而安裝的立式電解設(shè)備的數(shù)量可以減少。尤其應(yīng)注意的是，電極之間帶的運轉(zhuǎn)在帶運轉(zhuǎn)速度以約1000米/分的高速運轉(zhuǎn)時保持穩(wěn)定，因為由帶運轉(zhuǎn)產(chǎn)生的液體流逝得到的抑制，以確保電極之間均勻的液流。由于電極之間的間距因此可以減少，因此可在低壓下進行電解，以減少鍍層粉末的用量。
權(quán)利要求
1．一種具有與一帶非接觸的液體調(diào)節(jié)裝置的電解設(shè)備，使一帶在設(shè)在一處理槽一入口側(cè)和一出口側(cè)至少之一之上的液體調(diào)節(jié)裝置的成對的部件之間連續(xù)通過。其特征在于所述液體調(diào)節(jié)裝置的成對的部件之間的一間距設(shè)置成略大于通過的帶厚，以保持帶表面和液體調(diào)節(jié)裝置處于一非接觸狀態(tài)。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有與一帶非接觸的液體調(diào)節(jié)裝置的電解設(shè)備，其特征在于，所述液體調(diào)節(jié)裝置的成對的部件是密封機構(gòu)，而且此密封機構(gòu)包括一對密封輥、一對密封塊以及一對楔形密封塊中的至少一個裝置。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有與一帶非接觸的液體調(diào)節(jié)裝置的電解設(shè)備，其特征在于，液體調(diào)節(jié)裝置是一對用于在處理槽中噴射和循環(huán)處理液的噴管裝置。
4．根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的一種具有與一帶非接觸的液體調(diào)節(jié)裝置的電解設(shè)備，其特征在于，通過的帶與此對密封機構(gòu)或噴管裝置之間的間距為大于帶的寬度0.1mm-0.5mm，最好是0.3mm-2mm。
5．一種具有一與帶非接觸的液體調(diào)節(jié)裝置的電解設(shè)備，使一帶在一處理槽一入口側(cè)和一出口側(cè)至少之一之上的一對密封輥之間連續(xù)通過，其特征在于，此對密封機構(gòu)之間的一間距為大于帶厚0.1mm-5mm，最好為0.3mm至2mm，以在帶表面和密封輥圓周表面之間形成一非接觸狀態(tài)，處理液在密封輥形成的間隙中得到調(diào)節(jié)，處理槽中的處理液的薄層在帶表面和密封輥圓周表面之間形成，以產(chǎn)生針對處理的密封作用。
6．根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種具有與一帶非接觸的液體調(diào)節(jié)裝置的電解設(shè)備，其特征在于，采用了一種用于轉(zhuǎn)動密封輥的驅(qū)動裝置，轉(zhuǎn)動方向與帶的通過方向一致，并使密封輥的圓周速度與帶的運轉(zhuǎn)速度相等，以使帶和密封輥的運轉(zhuǎn)同步。
7．一種具有與一帶非接觸的液體調(diào)節(jié)裝置的電解設(shè)備，其中一帶通過在以一預(yù)定間距設(shè)置的電極之間形成的一電極部運轉(zhuǎn)，一設(shè)在電極部出口側(cè)的液體進給裝置將電解液傳至電極部，以進行電解處理，電解處理后電解液由一設(shè)置在電極一入口側(cè)上的一廢液部回收而一電解液容器設(shè)電極部的入口側(cè)或出口側(cè)，以通過液體進給裝置或廢液部與電極部接通或連接，其特征在于，鄰近電極部和裝有電解液的電解容器的一液體調(diào)節(jié)裝置是一對彼此面對隔開與通過的帶非接觸的密封機構(gòu)噴管裝置，且密封機構(gòu)或噴管裝置之間的間距為比通過的帶的厚度大0.1-5mm，最好是0.3Mm至2mm。
8．一種帶有與一具非接觸的液體調(diào)節(jié)裝置的電解設(shè)備，其中一帶通過在以一預(yù)定間距設(shè)置的電極之間形成的一電極部運轉(zhuǎn)，一設(shè)在電極裝置出口側(cè)的液體進給裝置將電解液傳至電極部，以進行電解處理，電解處理后電解液由一設(shè)置在電極一入口側(cè)上的廢液部回收而一電解液容器設(shè)在電極部的入口側(cè)或出口側(cè)，以通過液體進給裝置或廢液部與電極部接通或連接，其特征在于，鄰近電極部和裝有電解液的電解液容器的一液體調(diào)節(jié)裝置由兩個橫向?qū)ΨQ的密封塊形成，密封塊最好是楔形密封塊，彼比通過一在帶前進方向減小的一間距面對并與一通過的帶保持非接觸，密封塊之間的間距為比通過的帶的厚度大0.1mm-5mm，最好是0.3mm-2mm。
9．根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種帶有與一帶非接觸的液體調(diào)節(jié)裝置的電解設(shè)備，其特征在于，楔形塊設(shè)有用于從面向帶的表面向帶整個寬度進給電解液的一液體進給裝置。
全文摘要
一種電解設(shè)備,包括一對液體調(diào)節(jié)裝置,設(shè)置在電解設(shè)備的一處理槽的一入口側(cè)或出口側(cè)至少一個之上,經(jīng)過所述液體調(diào)節(jié)裝置連續(xù)通過,其中此對液體調(diào)節(jié)裝置之間的間隙略大于帶的厚度,以使帶表面與例如為密封輥、一噴管裝置或一楔形密封塊的液體調(diào)節(jié)裝置保持非接觸。
文檔編號C25D7/06GK1232513SQ97198402
公開日1999年10月20日 申請日期1997年9月25日 優(yōu)先權(quán)日1996年9月30日
發(fā)明者嶋村美智廣, 真田雅治 申請人:新日本制鐵株式會社