Токоподводящий ролик для гальванического нанесения покрытия на металлическую полосу

 

Изобретение относится к металлургической промышленности, в частности к обшивки поверхности токоподводящего ролика, расположенного в установках для электрохимического нанесения покрытия. Цель изобретения - повышение срока службы . Сущность изобретения заключается в том, что между токоподводящим элементом 3 и герметизирующим элементом 4 размещают промежуточный элемент 6, коэффициент расширения которого имеет среднее значение между коэффициентами токоподводящего 3 и герметизирующего 4 элементов , Благодаря этому промежуточному элементу 6 при нанесении покрытия на ленту 2 повышается качество нанесенного покрытия , а также производительность установки за счет равномерного подвода тока ко всей поверхности ленты и за счет исключения остановки на правку профиля токоподводящего ролика 1.9з,п.ф-лы, 14 ил. Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю С 25 D 17/00, 17/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4356138/02 (22) 06.07.88 (31) 8709651 (32) 07.07.87 (33) FR (46) 23.03,92. Бюл. М 11 (71) Соллак и Жерланд Стов Вудвард (FR) (72) Жильбер Бертран, Жерар Коллэн. Пьер

Гасперман, Андре Клейн, Жерар Катте, Ги

Дюпойет, Жорж Мишель и Жан-Марк Трюшо (FR) (53) 621.357.7 (088.8) (56) Патент CLLIA N 2266347, кл. С 25 D17/00,,1938.

Европейский патент М 0089790, кл. С 25 D 17/00, 1983. (54) ТОКОПОДВОДЯЩИЙ РОЛИК ДЛЯ

ГАЛЬВАНИЧЕСКОГО НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЯ НА МЕТАЛЛИЧЕСКУЮ ПОЛОСУ

Изобретение относится к металлургической промышленности, в частности к области обшивки поверхности токоподводящего ролика, расположенного в установках для электрохимического нанесения покрытия.

Проводящие ролики, которые выступают в функции катода, чаще всего состоят из проводящей цилиндрической обечайки, обычно из нержавеющей стали, установленной на основе из углеродистой стали более широкой, чем активные зоны обечайки или обечаек, через которые проходит электрический ток. Этот стальной остов покрыт гибким полимерным веществом, упругим и одновременно изолирующим с каждой стороны активной зоны или зон, причем это вещество выполняет функцию привода и обеспечивает герметичность, электрическую изоляцию и защиту остова от коррозии. Эти. Ы« 1722236 АЗ (57) Изобретение относится к металлургической промышленности, в частности к обшивки поверхности токоподводящего ролика, расположенного в установках для электрохимического нанесения покрытия.

Цель изобретения — повышение срока служ.бы, Сущность изобретения заключается в том, что между токоподводящим элементом

3 и герметизирующим элементом 4 размещают промежуточный элемент 6, коэффициент расширения которого имеет среднее значение между коэффициентами токоподводящего 3 и герметизирующего 4 элементов, Благодаря этому промежуточному элементу 6 при нанесении покрытия на ленту 2 повышается качество нанесенного покрытия, а также производительность установки за счет равномерного подвода тока ко всей поверхности ленты и за счет исключения остановки на правку профиля токоподводящего ролика 1. 9 з,п.ф-лы, 14 ил. ролики частично погружены в электролит, температура которого обычно значительно выше, чем температура окружающей среды.

Штрипс вращается частично вокруг проводящего ролика, внутренняя сторона не подлежащая покрытию находится в контакте с частью активной зоны проводящей обечайки с одной стороны с тем, чтобы установить электрический контакт и с другой стороны с изолирующей зоной- упругим веществом с тем, чтобы обеспечить герметичность контактного устройства. Вполне понятно, что если необходимы однородность осаждения на штрипсе во время его прохождения в электролите, качество и равномерность контакта между обечайкой и штрипсом, а также качество и равномерность боковой герметичности и равномерность плотностей потока, эти признаки являются важнейшими, 1722236

Предметом американских патентов является усовершенствование проводящие ролики для электроосаждения чаще всего ориентированы на качество и равномерность электрического контакта, а также на распределение плотности электрического тока. Для герметичности предусматривается обычно покрытие остова проводящих роликов резиной, неопреном или аналогичными материалами, в том числе полиуретаном, и рекомендуют также использовать нужные клейкие составы для этих упругих герметичных лент, принимая во внимание основную роль, которую они также играют при применении этого способа.

Особые геометрические расположения на концах проводящих обечайки или обечаек в виде углубления, выпуклости, зубьев пилы или скошенного края иногда предусматриваются для увеличения надежности этой герметичности.

Для обеспечения уверенности в функциях герметичности и электрической изоляции, устанавливают иногда герметичные кольца на твердый изоляционный бандаж.

Однако все эти мероприятия не дают возможность полностью гарантировать регулярность контакта и распределение электрического тока между штрипсом и проводящей обечайкой, а также герметичность.

Упругий герметичный бандаж наступает непосредственно (за исключением тонкой межфазовой поверхности образуемой клейким составом) на контакт в контакте боковых сторон активной зоны проводящей обечайки. Это представляет некоторые неудобства. Под действием температуры и факта, что эластомеры расширяются больше, чем сталь, упругий бандаж подвержен увеличивать толщину (радиальную) гораздо бы стрее, чем сталь, что приводит к снижению качества и равномерности физического и электрического контакта штрипса на активной зоне проводящей обечайки, несмотря .на усилия натяжения действующие на штри псе.

Под действием времени упругий бандаж из эластомеров в связи с погружением в электролит также увеличивает толщину изза абсорбции и химических соединений с электролитом (хорошо известное явление в практике эластомеров), что также содействует ухудшению качества и равномерности физического и электрического контакта между штрипсом и обечайкой, Снижение качества и равномерности контакта особенно чувствительны на боковых бортах проводящей обечайки потому, что эластомер (который расширяется и на5

40 бухает) достигает уровня бортов, а металл сравнительно расширяется незначительно, таким образом, именно в этих зонах распространение электрического тока наиболее трудное, потому что ширина штрипса, подлежащего покрытию, больше ширины проводящей обечайки и потому что имеется стремление получить в штрипсе равномерную плотность потока электроосаждения.

Эти тенденции отслаивания, даже незначительные становятся незамедлительно очень вескими с точки зрения изменения электрического сопротивления, а также с точки зрения равномерности осаждения и производительности установки, Практикуют таким образом беглую подгонку профиля на этих упругих бандажах, что требует операций остановки и демонтажа установки, Эти относительные отношения между эластомером и металлом заканчиваются прекращением связи эластомер — металл и таким образом прохождением электролита, который в данном случае проникает между двумя компонентами, еще немного ухудшая равномерность распределения электрического тока.

Целью изобретения является повышение срока службы.

Цель достигается тем, что токоподводящий ролик снабжен промежуточным элементом, расположенным между токоподводящим и герметизирующими элементами, выполненным в виде кольца из полимерного материала с коэффициентом расширения, имеющим среднее значение между коэффициентами расширения токоподводящего и герметизирующего элементов.

Таким образом, покрытие эластомера или гибкого полимера, а также при случае его клейкий слой, не состоят в прямом контакте с боковыми бортами активной зоны или зон проводящей обечайки или обечаек, но предусмотрено крепление между эластомером или гибким полимером и боковых бортов активной зоны или зон проводящей обечайки или обечаек одного или нескольких полимеров (промежуточные элементы), установленные в форме смежных колец с или без частичного наложения одного на другой, коэффициенты расширения которых, гибкость или риск набухания ввиду абсорбции или химического соединения с электролитом или два или три одновременно этих параметров, являются промежуточными между ними, нержавеющей стали (использованную в основном для обечайки) и эластомером или гибким полимером.

1722236

Возможно, например, выбрать для образования промежуточных элементов типа каучука с серой (натуральный или нитриловый) твердый эбонит или эпоксидные смол ы, или л юбой формы полимер ретикулярной системы относительно закрытый, кислотостойкий и со слабым коэффициентом расширения, повышенная твердость этого или этих промежуточных элементов не является помехой, принимая во внимание 10 особую геометрию покрытия.

При особом выполнении изобретения предусматривается в промежуточном или промежуточных элементах арматуру из волокон (которая может быть, например, ме- 15 таллической, стеклянной, текстильной или синтетической), которая блокирует радиально промежуточный элемент или элементы и ограничивает радиальные изменения размера этой части покрытия из промежуточно- 20

ro элемента и которые могут выполнять, в случае проводящих волокон, функцию благоприятную при ухудшающихся условиях электричества от борта проводящей активной зоны названной обечайкой. 25

На фиг. 1 и 2 выполнен токоподводящий ролик, вид сбоку и сверху; на фиг. 3 — то же, сечение; на фиг. 4 — то же, продольный разрез; на фиг. 5 — 7 — формы выполнения промежуточного элемента, разрез; на фиг. 8 и 30

9 — промежуточный элемент, состоящий из нескольких секций, продольный разрез; на фиг. 1.0 — промежуточный армированный элемент, продольный разрез; на фиг.

11 — 14- формы выполнения токоподводяще- 35 го элемента, продольный разрез, Токоподводящий ролик 1, выполняющий функцию катода, который огибает ленту 2, состоит из токоподводящего элемента

3, выполненного в виде цилиндрической 40 обечайки, обычно из нержавеющий стали, установленной на корпусе ролика 1 из углеродистой стали, причем обечайку выполняют более узкой, чем корпус ролика 1, Стальной корпус ролика 1 покрыт герметизирующим элементом 4, выполненным в виде гибкого полимерного вещества, являющегося упругим и одновременно изолирующим с каждой стороны токоподводящего элемента 3, причем это вещество обеспечивает электрическую изоляцию и защиту корпуса роликов от коррозии. Ролик 1 частично погружен в электролит 5, температура которого обычно значительно выше, чем температура окружающей среды.

Промежуточный элемент 6 вставляется между токоподводящим элементом 3, образованным обечайкой и герметизирующим элементом 4, причем этот промежуточный элемент 6 является полимером, коэффициент расширения которого имеет среднее значение между коэффициентами токоподводящего элемента 3 и герметизирующего элемента 4.

Промежуточный элемент 6 может быть выполнен в форме смежных колец с или без частичного наложения одного на другой, например, из эбонита, эпоксидных смол или любого другого вещества, которое является кислотостойким и со средним коэффициентом расширения, причем повышенная твердость этих веществ не является помехой.

Также предусматривается армирование промежуточного элемента 6 элементом 7, который может быть выполнен из металлических, стеклянных, текстильных или синтетических волокон, расположенных радиально в промежуточном элементе 6.

Эти Волокна Выполняют функцию при ухудшающихся условиях подвода электричества от торцовой поверхности 8 токоподводящего элемента 3.

Промежуточный элемент 6 должен хорошо приклеиваться к торцовой поверхности токоподводящего элемента 3 и должен приклеиваться к корпусу ролика 1, а также к герметизирующему элементу 4, В качестве промежуточного элемента 6 следует выбрать или полиуретан, или Гипалон, или еще более приспособленный компонент ВАРИОЛАСТИК.

Токоподводящий ролик работает следующим образом, Лента 2 вращается частично вокруг токоподводящего ролика 1, внутренняя сторона которой, не подлежащая покрытию, находится в контакте с токоподводящим элементом 3 для того, чтобы установить электрический контакт и чтобы обеспечить герметичность контакта посредством герметизирующего элемента 4. При этом на внешнюю сторону происходит нанесение покрытия.

Благодаря промежуточному элементч 6 изменение размеров герметизирующего элемента 4 в меньшей степени влияет на качество и равномерность электрического контакта ленты 2 с токоподводя щим элементом 3, что также позволяет защитить корпус ролика 1 от коррозии.

Проведенные опыты доказали эффективность изобретения по отношению к классическим решениям, повышая значительно производительность установки, а также качество и равномерность осаждения.

Хорошие результаты получают при ширине промежуточного элемента 6 сверх 10 мм. оптимальный размер которого зависит

1722236

55 от ширины ленты 2, подлежащей обработке. и лежит в пределах между 10 и 40 мм.

Выполнение промежуточного элемента

6 в виде подстилающего слоя под герметизирующим элементом 4 позволяет увеличить герметичность комплекса, Выполнение под наклоном, к оси вращения ролика, смежных торцовых поверхностей герметизирующего элемента 3 и промежуточного элемента 4 придает еще более постепенный переход из одной зоны в другую во время расширения этих элементов.

Выполнение промежуточного элемента

6 в виде секций обеспечивают хорошую равномерность расширения между токоподводящим элементом 3 и герметизирующим элементом 4.

Выполнение промежуточного элемента

6 с токоподводящими элементами, такими как токоподводящие частицы типа порошка или металлических волокон, обеспечивают регулярность распределения электрического тока в ленте 2 у торцовой поверхности 8 токоподводя щего элемента 3.

Изобретение позволяет гарантировать прямолинейность расширения общей образующей поверхности токоподводящего элемента 3 благодаря промежуточному элементу 6, блокирующему торцовую поверхность токоподводящего элемента 3, Формула изобретения

1. Токоподводящий ролик для гальванического нанесения покрытия на металлическую полосу, содержащий цилиндрический токоподводящий элемент, выполненный в виде обечайки, расположенной на корпусе из углеродистой стали, на концах которого закреплен герметизирующий гибкий элемент, отличающийся тем, что, с целью повышения срока службы, он снабжен промежуточным элементом, расположенным между токоподводящим и герметизирующим элементами, выполненным в виде кольца из полимерного материала с коэффициентом расширения, имеющим среднее значение между коэффициентами расши5 рения токоподводящего и герметизирующего элементов, 2. Ролик по и. 1, от л и ч а ю шийся тем, что промежуточный элемент выполнен армированным натуральными или синтети10 ческими неэлектропроводящими элементами.

3, Ролик по п.1, о тл и ч а ю щи и с я тем, что промежуточный элемент выполнен армированным натуральными или синтети15 ческими электропроводящими элементами.

4. Ролик по и. 1, отличающийся тем, что промежуточный элемент из полимерного материала выполнен с электропроводящим порошком.

20 5. Ролик по п. 1, от л и ч а ю шийся тем, что герметизирующий элемент из полимерного материала выполнен с электропроводящим порошком.

6, Роликпо п,1, отличаю щийся

25 тем, что промежуточный элемент частично размещен под герметизирующим элементом.

7. Ролик поп.1,отличающийся тем, что промежуточный элемент частично

30 размещен подтокоподводящим элементом.

8. Роликпоп.1,отличающийся тем, что торцевые поверхности промежуточного элемента выполнены с наклонами к оси вращения ролика и имеют покрытие с клей35 ким составом.

9. Ролик по и. 1, отличающийся тем, что промежуточный элемент выполнен в виде секций из двух элементов с разными физико-химическими свойствами.

40 10. Ролик по п. 1, отличающийся тем, что торцевая поверхность герметизирующего элемента со стороны промежуточного элемента выполнена с покрытием из клейкого состава, 45

1722236

1722236

1722236

2 7