<Desc/Clms Page number 1>
Bedekken van metaaldraden.
De uitvinding heeft betrekking op een installatie en een werkwijze voor het bedekken van een of meerdere draden uit een eerste metaal met een deklaag uit een tweede metaal dat een lager smeltpunt heeft dan het eerste metaal.
Voorbeelden van draden uit een eerste metaal zijn ijzerdraden en laag-en hoogkoolstofdraden.
Voorbeelden van het tweede metaal dat de deklaag moet vormen zijn zink, aluminium, tin of een zinklegering zoals bij voorbeeld deze met tussen de 4. 2 en 6. 5 gewichtsprocent aluminium en minder dan 0. 1 gewichtsprocent van een element dat de bevochtiging van het tweede metaal met het eerste metaal stimuleert.
Bij een dergelijke installatie en methode wordt doorgaans gebruik gemaakt van een bad met het gesmolten tweede metaal.
De draden worden doorheen het bad gevoerd en nagenoeg vertikaal uit het bad geleid. Hierbij is het voldoende bekend in de stand van de techniek dat hoe hoger de snelheid van de draden, hoe dikker de aangebrachte deklaag. Is er een dikke deklaag gewenst, dan is er geen probleem. Wil men echter de aangebrachte deklaag in dikte of gewicht beperken, bij voorbeeld om het verbruik van het tweede metaal te verminderen, dan is men zonder bijkomende maatregelen genoodzaakt om de snelheid van de draden te verminderen, iets wat een oneconomische maatregel is.
De stand van de techniek heeft dan ook ononderbroken gezocht naar maatregelen om de dikte van de deklaag te beïnvloeden zonder dat men daarom de snelheid van de draden moest verlagen.
In octrooidocumenten US-A-4, 228, 200, DE-A-2 023 900, DE-A-2 202 764, BE-A-882. 069, GB-A-1 221 905 en
<Desc/Clms Page number 2>
FR-A-2 237 975 zijn installaties en methodes voorgesteld om de deklaag te verminderen en desgevallend te regelen door een electromagnetisch veld te creëren in de omgeving van de plaats waar de draden uit het bad komen en de deklaag inductief af te stropen.
In vele octrooidocumenten, zoals bij voorbeeld JP-A-55-128570 en US-A-3, 667, 425, zijn installaties en methodes uiteengezet waarbij dat het deklaaggewicht beïnvloed wordt door op de draden bij het verlaten van het bad een straal van gecomprimeerd gas, zoals stikstof, te richten. Dit wordt het gaswissen genoemd.
In een ander octrooidocument AU-A-3361/31 probeert men door vlamwissen, d. i. door een vlam te richten op de pas aangebrachte deklaag, het deklaaggewicht te sturen.
Andere octrooidocumenten hebben het dan weer over hoofdzakelijk mechanische middelen om de deklaag af te stropen en/of de dikte en het gewicht ervan te regelen. In de uitvoering van JP-A-55-034610 die de bedekking van strips behandelt, bevindt zich, bij voorbeeld, in de omgeving van de plaats waar de strip het bad verlaat, een rol die draait in een zin die tegengesteld is aan de richting van beweging van de strip. Door het instellen van de rotatiesnelheid van de strip wordt de meniscus rond de strip beïnvloed en derhalve ook het gewicht van de deklaag op de strip. Analoog bepalen de snelheid van de uitgangsrollen in. FR 1. 286. 197 en de mate waarin die uitgangsrollen boven het niveau van het bad uitsteken op de plaats waar de draden het bad verlaten, de hoogte van de meniscus en daarmee ook het deklaaggewicht.
DE-A-1 521 103 zet dan weer een methode uiteen waar door middel van mechanische werktuigen vibratieënergie toegevoerd aan de meniscus rondom de langwerpige voorwerpen om zo te verhinderen dat er zich een continuë oxidehuid vormt op de meniscus.
<Desc/Clms Page number 3>
Indien echter draden moeten bedekt worden, hebben boven vermelde mechanische methodes als nadeel een gebrek aan
EMI3.1
concentriciteit.
De uitvinding stelt zich tot doel de nadelen van de stand van de techniek te vermijden.
Het hoofddoel van de uitvinding is te voorzien in een eenvoudig, mechanisch afstrooporgaan dat, desgevallend, kan gecombineerd worden met bestaande afstroop- of wismethodes.
Een ander doel van de uitvinding is te voorzien in een afstrooporgaan waar de draden gemakkelijk kunnen doorgehaald worden.
Overeenkomstig een eerste aspect voorziet de uitvinding in een installatie voor het bedekken van een of meerdere draden uit een eerste metaal met een deklaag van een tweede metaal dat een lager smeltpunt heeft dan het eerste metaal. De installatie omvat een bad met het gesmolten tweede metaal, middelen om de draden doorheen het bad te voeren en om de draden nagenoeg vertikaal uit het bad te leiden. De installatie omvat verder een afstrooporgaan om de hoeveelheid gesmolten tweede metaal dat meegetrokken wordt met de draden te beperken. Tenminste dat deel van het afstrooporgaan dat in de nabijheid van de draden is opgesteld, is dermate flexibel dat het de laterale bewegingen van de draden kan volgen.
De uitvinder. heeft namelijk opgemerkt dat laterale bewegingen van het draad in het algemeen, en trillingen in het bijzonder, niet gemakkelijk volledig weg te werken zijn. Vast opgestelde afstrooporganen volgen de bewegingen van het draad niet. Dit schaadt de concentriciteit. Kan het afstrooporgaan daarentegen de laterale bewegingen van het draad volgen, dan kan dit de concentriciteit ten goede komen.
Bij voorkeur bestaat dat deel van het afstrooporgaan dat in de nabijheid van de draden opgesteld is, uit twee afzonderlijke subdelen die uit elkaar kunnen genomen worden, zodanig dat het doorhalen van de draden gemakkelijk kan gebeuren. Een
<Desc/Clms Page number 4>
ander voordeel hiervan is dat verstopping van het doorgangkanaal gemakkelijk kan vermeden worden of dat verstopping gemakkelijk kan verholpen worden.
In een voorkeursuitvoering omvat het afstrooporgaan middelen die toelaten om de dikte van de deklaag binnen bepaalde grenzen te regelen.
Per draad kan er een afzonderlijk afstrooporgaan voorzien zijn.
Uitvoeringen van de uitvinding zijn installaties waarbij het afstrooporgaan : (a) een treksteen is, die beweegbaar is opgesteld in radiale zin ; (b) een stel rollen is, die in horizontale zin flexibel opgesteld zijn ; (c) een staaf is, die in horizontale zin flexibel opgesteld is ; (d) een koord omvat, dat in horizontale richting flexibel opgesteld is ; (e) een borstel is, gemaakt uit een derde metaal, bij voorbeeld roestvrij staal ; (f) een stel van twee bladveren is, gemaakt uit een derde metaal, bij voorbeeld een verenstaal ;
(g) twee gelijkvormige staven omvat die gebogen zijn in de vorm van een cirkel die bijna gesloten is om aldus bijna-ringen te bekomen, waarbij de afstand tussen beide uiteinden van een gebogen staaf voldoende is om er een draad door te brengen, waarbij de beide bijna-ringen boven elkaar opgesteld zijn en verbonden zijn door middel van een stel evenwijdige afstroopdraden, en waarbij er verder middelen voorzien zijn om een of beide bijna-ringen in hun vlak te roteren omheen het middel- punt van de cirkel om zo te bekomen dat de afstroop- draden de pas aangebrachte deklaag op de draden raken ;
<Desc/Clms Page number 5>
(h) spiraalvormig omheen de af te stropen draden is aangebracht.
Bij voorkeur omvat de installatie verder middelen om de draden bij het verlaten van het bad in contact te brengen met een reducerend beschermgas dat chloor- of zwavelionen bevat.
Overeenkomstig een tweede aspect voorziet de uitvinding in een werkwijze voor het bedekken van een of meerdere draden uit een eerste metaal met een deklaag van een tweede metaal dat een lager smeltpunt heeft dan het eerste metaal. De draden worden door een bad met het gesmolten, tweede metaal gevoerd en worden er nagenoeg vertikaal ui. t geleid. De hoeveelheid deklaag wordt onder andere bepaald door het gebruik van een afstrooporgaan waarvan tenminste die delen die in de nabijheid van de draden opgesteld zijn, dermate flexibel zijn dat ze de bewegingen van de draden kunnen volgen.
De uitvinding zal nu nader toegelicht worden aan de hand van een aantal uitvoeringsvormen met verwijzing naar de bijgaande
EMI5.1
figuren waarin : FIGUUR 1 een afstrooporgaan voorstelt, dat een treksteen omvat die horizontaal beweegbaar is ; FIGUUR 2 een andere uitvoering geeft van een treksteen die horizontaal beweegbaar is ; FIGUUR 3 nog een andere uitvoering geeft van een treksteen die horizontaal beweegbaar is ; FIGUUR 4 een treksteen voorstelt, die bestaat uit twee afzonderlijke subdelen die uit elkaar kunnen genomen worden ; FIGUUR 5 een afstrooporgaan voorstelt, dat bestaat uit flexibel opgestelde rollen ; FIGUUR 6 een afstrooporgaan voorstelt dat, bestaat uit flexibel opgestelde afstroopstaven ;
<Desc/Clms Page number 6>
FIGUUR 7 een afstrooporgaan voorstelt, dat flexibel opgestelde koorden omvat ;
FIGUUR 8 een borstel voorstelt uit roestvrij staal, waarbij de borstel fungeert als afstrooporgaan ; FIGUUR 9 een afstrooporgaan voorstelt dat bestaat uit flexibel opgestelde bladveren ; FIGUUR 10 een andere uitvoering voorstelt van een afstrooporgaan dat bestaat uit twee bijna-ringen en een stel afstroopdraden ; FIGUUR 11 een afstrooporgaan voorstelt, dat bestaat uit een afstroopkoord dat spiraalvormig om de draad heen is gewonden.
Verwijzend naar FIGUUR 1 stelt 2 een staaldraad voor die nagenoeg vertikaal een zinkbad 4 verlaat. Bij het verlaten van het zinkbad 4 gaat de staaldraad 2 nog doorheen een gecalibreerde treksteen 6 die een opening vertoont die iets groter is in diameter dan de gewenste diameter van de bedekte staaldraad. De treksteen 6, zoals voorgesteld op FIGUUR 1, heeft een zekere speling in horizontale richting in de konische opening van het keramische materiaal 8. Het keramische materiaal 8 dient om het geheel vlottende te houden. Een deksel 10 is nog aangebracht op het keramische materiaal 8.
Indien de treksteen 6 zich zou bevinden hogerop in de konische opening van het keramische materiaal, zoals voorgesteld op de figuur door de stand 6', dan heeft de treksteen 6 geen speling meer in horizontale richting en kan die de laterale bewegingen van het draad 2 niet meer volledig volgen, tenzij het geheel keramisch materiaal én treksteen flexibel opgesteld zou zijn.
FIGUUR 2 stelt een andere uitvoering voor van een flexibele treksteen 6. De gecalibreerde opening kan gevormd worden door een hardmetaal 62 dat in een omhulsel 64 zit. De combinatie hardmetaal 62 - omhulsel 64 rust op een poreus keramisch
<Desc/Clms Page number 7>
materiaal 66 dat zorgt voor de "dobber-werking" op het bad 4.
Een plaat 12 met een konische boring is bovenaan aangebracht.
FIGUUR 3 stelt nog een andere uitvoering voor van een flexibel opgestelde treksteen 6. De treksteenmantel is voorzien van een paar radiaal uitstekende ringen 68 die zorgen dat de treksteen in vertikale richting op zijn plaats blijft maar in horizontale richting een zekere speling met de plaat 12 vertoont, zodanig dat de treksteen de zijdelingse bewegingen van het draad 2 kan volgen.
FIGUUR 4 stelt een treksteen voor die eveneens flexibel opgesteld is, maar bestaat uit twee afzonderlijke helften 14 die van elkaar kunnen genomen worden om er het draad 2 gemakkelijk te kunnen doorhalen. De flexibele opstelling kan gerealiseerd worden met behulp van een plaat 16 en een veer 18.
FIGUUR 5 stelt twee ultgangsrollen 20 voor. De rollen 20 zijn met behulp van een staaf 22 en een veer 18 flexibel opgesteld. Door het instellen van de snelheid van de rollen en/of door het instellen van de hoogte van de rollen boven het bad 4, kan men de grootte van de meniscus 23 beinvloeden en op die manier ook het gewicht van de deklaag. Een enkele rol 20 is reeds voldoende, maar schaadt enigszins de concentriciteit van de deklaag.
FIGUUR 6 stelt twee staven 24 voor die elk aan een zijde van het draad 2 de deklaag proberen af te stropen. De staven 24 zijn eveneens flexibel opgesteld. In de voorgestelde uitvoeringsvorm bestaat elke staaf uit een scherpe zijde die het draad 2 beroert beneden het niveau van het bad 4 en een scherpe zijde die het draad 2 beroert boven het niveau van het bad 4. De scherpe zijde beneden het badniveau beïnvloedt de laminaire stroming die zieh aan het vormen is rondom het draad 2 in het bad 4. De scherpe zijde boven het badniveau
<Desc/Clms Page number 8>
beïnvloedt de dikte van de nog niet gestolde, pas aangebrachte deklaag. Een uitvoering met een enkele staaf die slechts aan een zijde van het draad 2 inwerkt is eveneens mogelijk, maar deze asymmetrische uitvoering komt de concentriciteit niet ten goede.
Desgevallend kunnen de staven door een enkele vlakke plaat vervangen worden, maar ook hier is de concentriciteit minder goed.
In FIGUUR 7 bestaat het afstrooporgaan uit een koord 25 dat in een vatting 26 zit, welke vatting 26 flexibel opgesteld is. Het koord is algemeen beschouwd samendrukbaar, niet brandbaar materiaal dat bij voorkeur asbest, teflon of een aluminosilicaatvezel bevat. De flexibele opstelling laat niet alleen toe om bij het afslijten van het koord dit tegen het draad gedrukt te houden, maar laat bovendien toe de laterale bewegingen van het draad 2 te volgen.
De flexibele opstelling in FIGUREN 4 tot en met 7 hoeft niet noodzakelijk te gebeuren door middel van een spiraalveer, maar kan met alle mechanische equivalenten gerealiseerd worden, zoals bij voorbeeld met een zuiger en een cilinder of met een stel bladveren. De voorkeur moet wel gegeven worden aan eenvoudige, robuuste systemen die weinig onderhoud vergen.
FIGUUR 8 stelt een afstroop orgaan voor, dat bestaat uit een borstel 27 uit een derde metaal dat bij voorkeur niet reageert met het tweede metaal van het bad 4. FIGUUR 8 (a) is een bovenaanzicht, FIGUUR 8 (b) is een zijaanzicht. Een voorbeeld van een derde metaal is roestvrij staal. Door de dikte en de dichtheid van de "borstelharen" te variëren kan het deklaaggewicht gevarieerd worden.
FIGUUR 9 stelt een afstrooporgaan voor dat bestaat uit een stel bladveren 28. FIGUUR 9 (a) is een zijaanzicht,
<Desc/Clms Page number 9>
FIGUUR 9 (b) is een bovenaanzicht. De zijde van de bladveren 28 die in contact is met het draad 2, vertoont bij voorkeur een of meerdere gleuven om de draden erin te geleiden. Die zijde van de bladveren kan bestaan uit verenstaal dat al dan niet bedekt is met hardmetaal of met een keramisch materiaal. Het verenstaal zal voldoende bestand zijn tegen de temperatuur van gesmolten zink. Het zal bij voorkeur gehard koolstofstaal of een gelegeerd vuurbestendig materiaal zijn. De bladveren 28 worden aan een zijde van twee zeskantige staven 30 bevestigd en spannen zo aan twee zijden tegen het draad 2.
De spanning die zo in de bladveren gecreëerd wordt, heeft een invloed op de hoeveelheid afgestroopte deklaag en derhalve op het uiteindelijke deklaaggewicht.. Bij voorkeur komen de bladveren 28 met het draad 2 in contact iets boven de meniscus.
Bij wijze van alternatief kunnen de bladveren derwijze uitgevoerd zijn dat ze op flexibele wijze stukken afstroopkoord of de twee delen van een gespleten treksteen tegen de draden drukken.
FIGUUR 10 stelt een afstrooporgaan voor dat twee gelijkvormige staven omvat die gebogen zijn in de vorm van een cirkel die bijna gesloten is om aldus bijna-ringen 32 te vormen. De afstand d tussen beide uiteinden van een gebogen staaf is voldoende om er een draad door te brengen. De beide bijna-ringen 32 zijn coaxiaal ten opzichte van elkaar opgesteld en zijn verbonden door middel van een stel evenwijdige afstroopdraden 34 die uit een onbrandbaar materiaal gemaakt zijn, bij voorbeeld een teflonvezel. De opstelling van FIGUUR 10 (a) is deze, om het afstrooporgaan te installeren : Het draad 2 kan inderdaad gemakkelijk door de opening d gebracht worden. Vooraleer de installatie echter in werking komt, wordt een of beide van de bijna-ringen 32 geroteerd in hun vlak omheen het middelpunt van de cirkel.
Het resultaat hiervan wordt op FIGUUR 10 (b) voorgesteld. De afstroop-
<Desc/Clms Page number 10>
draden 34 vormen een dubbel kegeloppervlak, waarbij het draad 2 doorheen de top van beide kegels moet gaan. Hoe groter de hoek waarover de bijna-ringen 32 op de hierboven vermelde manier geroteerd zijn, hoe sterker het afstroopeffect van de afstroopdraden 34 op het draad 2 wordt.
Het afstrooporgaan van FIGUUR 11 wordt gevormd door een afstroopkoord 36 die spiraalvormig rond het draad 2 gewonden is. De afstroopkoord 36 kan bij voorbeeld bestaan uit een bundeltje asbestvezels. Het ene uiteinde 38 van het afstroopkoord 36 is vast verbonden, het andere uiteinde 40 kan in hoogte ingesteld worden. Door deze instelling spant het afstroopkoord 36 minder of meer omheen het draad 2, en beinvloedt het afstroopkoord 36 op die manier minder of meer het gewicht aan deklaag op het draad 2. Het nadeel van de uitvoering van FIGUUR 11 is dat het doorhalen van het draad
EMI10.1
2 niet zo eenvoudig is. De meeste voorgestelde uitvoeringsvormen van het afstrooporgaan laten toe dat het mechanisch afstropen gecombineerd wordt met gaswissen, vlamwissen of inductief wissen.
Andere behandeling van het draad bij het verlaten van het bad is eveneens mogelijk in combinatie met de voorgestelde mechanische afstrooporganen : bij voorbeeld behandeling van het draad met DMDS (dimethyldisulfide) of met H2S om de oxidehuid op bij voorbeeld zink te vermijden is mogelijk tegelijkertijd met het mechanisch afstropen van het teveel aan deklaag.