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Verfahren und Vorrichtung zum Aufbringen eines Metallüberzugs auf strangförmiges Material Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbringen eines Metallüberzugs auf ein metallisches, strangförmiges Gut, bei dem man das strangförmige Gut gründlich reinigt und erhitzt und durch eine Öffnung im Boden eines Behälters führt, in dem sich geschmolzenes Überzugsmetall befindet, wobei das strangförmige Gut unter Mitführung von geschmolzenem Überzugsmetall nach oben abgezogen und mit Spiel durch eine Öffnung in einem Regelelement geführt wird, das aus einem von dem Überzugsmetall nichtbenetzbaren Material besteht, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Bei einem bekannten Verfahren dieser Art verläuft der Boden des Behälters von allen Seiten auf den Rand der Öffnung zu schräg nach oben, und der normale Flüssigkeitsspiegel des geschmolzenen Metalls in dem Behälter wird während des Betriebs unterhalb dieses Randes gehalten. Zur Einleitung des Überzugsvorgangs wird der Flüssigkeitsspiegel zunächst bis über den Rand der Öffnung angehoben. Sobald das Überzugsmetall das strangförmige Gut berührt hat, wird der Metallspiegel unter die Öffnung gesenkt, wobei jedoch infolge der Adhäsion, Viskosität und Oberflächenspannung ständig eine zusammenhängende Schicht des Überzugsmetalls über den geneigten Boden des Behälters nach oben zieht. Die Stärke des endgültigen Überzugs wird durch das Regelelement bestimmt.
Mit diesem bekannten Verfahren lassen sich Überzüge von sehr gleichmässiger Beschaffenheit kontinuierlich mit grosser Arbeitsgeschwindigkeit auf strangförmiges Gut aufbringen. Ein besonderer Vorteil besteht dabei darin, dass mit Sicherheit die Mitnahme von Schlacke, die meist auf der Oberfläche des Metallbads vorhanden ist, vermieden wird. Ferner entfallen die sonst zur Regelung der Überzugsstärke erforderlichen Abstreifer.
Als Nachteil des bekannten Verfahrens ist jedoch deretwas umständliche und diffizile Vorgang bei der Einleitung des Überziehens anzusehen.
Es wurde nun überraschend gefunden, dass man Überzüge mit den gleichen günstigen Eigenschaften ohne diese Einschränkung erhalten kann, wenn ein Überzugsmetall verwendet wird, welches ein zähes und gummiartiges Oxyd bildet, z. B. Aluminium.
Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass bei Verwendung eines ein zähes und gummiartiges Oxyd bildenden Überzugsmetalls der Spiegel des geschmolzenen Überzugsmetalls oberhalb der Öffnung im Boden des Behälters gehalten wird.
Diese unerwartete Abweichung von der bekannten Lehre ist wahrscheinlich darauf zurückzuführen, dass der zähe, gummiartige Oxydfilm auf der Oberfläche von geschmolzenem Aluminium einen Meniskus bildet, welcher nicht nach oben über das nicht benetzbare Regelelement für die Überzugsstärke hinausgetragen wird.
Die im Gegensatz zu dem bekannten Verfahren stehende Massnahme des erfindungsgemässen Verfahrens bedingt auch eine Änderung der zur Durchführung des Verfahrens dienenden Vorrichtung. Sie enthält in an sich bekannter Weise einen Behälter für das geschmolzene Überzugsmetall, der im Boden eine Öffnung zur Durchführung des strangförmigen Guts aufweist, Einrichtungen, mit denen das strangförmige Gut stetig nach oben durch die Öffnung geführt wird, und ein Regelelement, in dem eine Öffnung angebracht ist, die in einer Linie mit der Öffnung im Boden des Behälters liegt und das strangförmige Gut mit Spiel umgibt.
Bei der bekannten Vorrichtung wird vorzugsweise ein Regelelement benützt, dessen oberer Teil aus einem von dem Überzugsmetall nicht benetzbaren Material besteht'md dessen unterer Teil eine Rück-
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halteplatte aus einem von dem Überzugimetaü benetzbaren Material ist.
Davon unterscheidet sich die zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens vorzugsweise angewendete Vorrichtung dadurch, dass das Regelelement vollständig aus einem von dem Überzugsmetall nicht benetzbaren Material besteht und dass der Abstand zwischen der Unterseite des Regelelements und dem oberen Rand der Öffnung im Boden des Behälters 1, 25 - 1. 9 cm und das Spiel zwischen dem strangförmi- gen Gut und der Öffnung in dem Regelelement 0, 05-0, 063 cm betragen.
Diese Abmessungen entsprechen etwa der Hälfte der Abmessungen, die bei der bevorzugten Ausführungsform der bekannten Vorrichtung anzuwenden sind.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung beispielsweise erläutert. Darin zeigen : Fig. 1 eine schematische Darstellung des Bodens des Behälters und des Regelelements im Zusammenwirken mit einem zu überziehenden Draht und Fig. 2 eine schematische Darstellung, welche die mit einer Anordnung gemäss Fig. l erzielte Wirkung erkennen lässt.
In der Zeichnung ist bei 14 derBoden des Behälters für das geschmolzene Überzugsmetall dargestellt.
Der Boden enthält eine Öffnung 13, durch die das zu überziehende metallische, strangförmige Gut 15 mit Spiel nach oben gezogen wird. Es. wird in der Öffnung 13 durch Führungen 18b geführt. Der Boden 14 ist vom oberen Rand der Öffnung 13 aus nach allen Seiten etwa kegelförmig geneigt. Der Spiegel des ge- schmolzenenüberzugsmetalls wird oberhalb des oberen Randes der Öffnung 13 gehalten, wie durch die strichpunktierte Linie angedeutet ist.
Oberhalb desSpiege1s des MetaUbads ist ein Regelelement 22 angebracht, das eine Öffnung zur Durchführung des zu Überziehenden strangförmigen Guts aufweist. Diese Öffnung umgibt das strangförmige Gut mit einem bestimmten Spiel, und sie fluchtet mit der Öffnung 13 im Boden des Behälters.
Das Regelelement 22 besteht vollständig aus einem von dem geschmolzenen Überzugsmetall nicht benetzbaren Material. Dadurch entsteht die in Fig. 2 dargestellte Wirkung. Das strangförmige Gut 15 zieht bei seiner Aufwärtsbewegung geschmolzenes Überzugsmetall mit, so dass sich auf dem Spiegel des Metallbadsein Meniskus 30 bildet. Dieser Meniskus stösst an dem Regelelement22 an, das infolge seiner Nichtbenetzbarkeit die Metallmenge begrenzt, die durch seine Öffnung hindurchtreten kann. Dadurch wird die Stärke des Überzugs bestimmt. Gleichzeitig werden Schlacke oder Oxydfilm, die auf der Oberfläche des Metallbads schwimmen, von dem Regelelement 22 zurückgehalten, so dass sie nicht in die Öffnung eintre- ten und den endgültigen Überzug beeinträchtigen können.
Diese Wirkung tritt bei den geschilderten Betriebsbedingungen ohne weiteres ein, wenn es sich um ein Überzugsmetall, wie Aluminium, handelt, das ein zähes und gummiartiges Oxyd bildet.
In der Zeichnung bezeichnen A'die Höhe des Regelelements 22, C'den Abstand zwischen der Unterseite des Regelelemtens 22 und dem oberen Rand der Öffnung 13, D'das Spiel zwischen dem strangförmigen Gut 15 und der Öffnung im Regelelement 22 und E'das Spiel zwischen dem strangförmigen Gut 15 und der Öffnung 13 im Boden des Behälters.
Bei der praktischen Durchführung der Erfindung betragen vorzugsweise die Abmessung A* etwa. 12, 5 mm, die Abmessung C'etwa 12, 5 mm-19 mm, die Abmessung D'etwa 0, 5mm-0. 63mm und die Abmessung E' etwa 1 mm.
Während die AbmessungenA'und E'etwa den entsprechenden Abmessungen bei der bevorzugten Aus- führungsform der eingangs beschriebenen bekannten Vorrichtung gleich sind, betragen die Abmessungen C. und D'etwa die Hälfte der entsprechenden Werte bei der bevorzugten Ausführungsform der bekannten Vorrichtung.
Beisp iel : Ein Draht mit einem Durchmesser von 1, 3 mm wurde mit geschmolzenem Aluminium mit einer Geschwindigkeit von 90m/min überzogen, wobei der Spiegel des Aluminiumbades etwa 6, 3 bis 12, 5 mm oberhalb des oberen Randes der Öffnung 13 lag. Die Abmessung A" betrug etwa 12, 5 mm, die Abmessung. C'ebenfalls 12, 5 mm, die Abmessung D'betrug 0, 5 mm, und die Abmessung E'betrug etwa 1 mm. Unter diesen Bedingungen erhielt man einen Überzug von ausgezeichneter Qualität.
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