CH248219A

CH248219A - Verfahren und Einrichtung zum Veraluminieren von Blechbändern aus Eisen und Stahl.

Info

Publication number: CH248219A
Authority: CH
Inventors: Trust Chemal
Original assignee: Trust Chemal
Priority date: 1945-10-29
Filing date: 1945-10-29
Publication date: 1947-04-30

Description

Verfahren und Einrichtung zum Veraluminieren von Blechbändern aus Eisen und Stahl. Vorliegende Erfindung betrifft ein Ver- 'ahren und eine Einrichtung zum Veralumi- iieren von Blechbändern. aus Eisen und Stahl znd bezweckt das Aufbringen festhaftender 3chutzschiehten aus Aluminium.

Es sind bisher hauptsächlich drei Ver fahren hiefür bekanntgeworden, nämlich 1. das Überziehen des Gegenstandes mit ,irrer Aluminiumschicht durch Eintauchen oder Durchziehen durch ein feuerflüssiges Aluminiumbad, 2. das Aufbringen eines Aluminiumüber zuges mittels der Spritzpistole und 3. das Aufwalzen von Aluminium auf Eisen (Plattieren).

Allen diesen Verfahren haften indessen Mängel an, welche sie beispielsweise für die Herstellung veraluminierter Bleche für die Fabrikation von Konservendosen ungeeignet machen.

Bei Verwendung des erstgenannten Verfahrens bildet sich bekanntlich zwischen der Eisenunterlage und der Aluminium schicht die spröde A13Fe-Verbindung, und zugleich erfolgt eine Umkristallisierung des Kernmetalles Fe, so dass das Metall' für starke Umformung, wie das bei der Dosenfabri kation erforderliche Tiefziehen,

nicht mehr zu gebrauchen ist. Beim zweiten Verfahren tritt irgendeine Legierung oder Verbindung im chemischen Sinne nicht ein und infolge dessen nur eine sehr schwache Oberflächen verankerung der Aluminiumschicht. Über dies erleiden die Metallpartikelchen beim SpritzQn in der viel zu heissen Knallgas- flamme der Pistole eine mehr oder weniger grosse Versinterung oder Verbrennung, ehe sie auf die Unterlage gelangen.

Auch dieses Verfahren kann deshalb bei so hohen Ver- formungsgra.den, wie sie beim Tiefziehen zur Anwendung gelangen, nicht in Frage kom men. Beim dritten Verfahren fällt der er zeugte Belag infolge der hohen, beim Plat tieren erforderlichen Temperaturen zu porös aus, so dass er die Unterlage nicht wirksam gegen Korrosion schützt.

Vorliegende Erfindung ermöglicht nun die Herstellung praktisch porenfreier, fest haftender und gleichmässiger Oberflächen überzüge aus Aluminium auf Eisen und Stahl auf einer neuen Grundlage.

Es ist bekannt, dass weichere Metalle unter Friktionswirkung (Reiben, Aufprallen) mit einem härteren Metall auf diesem einen metallischen Film hinterlassen. Dieser dünne Film besitzt zunächst nur eine schwache Oberflächenverankerung und hat keine homo gene Struktur, auch können dickere Beläge auf :diese' Weise nicht erreicht werden.

Das e@rfindungsb@emä'sse Verfahren zeiah- net sieh nun dadurch aus, dass man auf .die beiden Flächen dies Bile,chband;

es, eine Alu minium enthaltende Paste und hierauf trok- kenes Aluminiumpulver mec'hanis,eh aufträgt, durch Wärmeeinwirkung) ein Anhaften der aufgetragenen Aluminiumschicht an den Blechflächen sowie eine Sinterung der Schicht bewirkt,

eine Abkühlung der aufge tragenen Schichten vornimmt und eine Aus- gleichung der Schichten auf mechanischem Webe. bewirkt. Je nach der gewünschten Dicke des Alutminiumüberzuges kann der gesamte Vorgang naeh Bedarf wiederholt werden.

Mit diesem Verfahren kann man eine gleichförmige, praktisch so Brut wie poren freie und vor allen. auf der Unterlage aus Eisen bezw. Stahl äusserst fest haftende Alu miniumechicht erhalten.

Es, hat sich bei Tief ziehvorgängen erwiesen, dass selbst mehr- fa-ahe Verformung um grosse Beträge und vielfaches Umbiegen des vearalumi- nierten Bleches keinerlei Trennunigl von Über zug und Unterlage bewirken.

Die erfindüngsgemässe Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens, bestdht minde stens, aus einem zur Aufnahme der Alumi niumpaste dienenden geschlossenen Behälter mit einem rotierenden BürstenwaJzenpaar, einem zur Aufnahme des Aluminiumpulvers dienenden Behälter mit zwei .rotierenden B.ür- stenwalzenpaaren, einem unmittelbar an letz teren angesehlossenen;

beheizten Wärme kanal, einem unmittelbar an diesen ange- schlossenen Kühlkanal und einem Satz Aus- galeichswa.Izen, durch welche düs laufende Blechband nacheinander hirndurchführbar ist.

Eine aderartige Anlage ist verhältnis- mässig einfach und arbeitet wirttsehafblich, insbesondere dank dem Wegfall .der grosse Metallmengen benötigenden flüssigen Tauch bäder und der beim Spritzen eintretenden bedeutenden Streuverluste.

Ein Ausführun!gwbeispiel @d@er erfindu.ngs:- gemässen Einrichtl-ing i:s,t in der Zeichnung sehematisch :dairgesteJlt und ein Beispiel des erfindungsgemässen Verfahrens spei im Zu sammenhang damit beschrieben.

In der Zeich- nung, zeigt FinG. 1 d;ie Apparatur in seitlivhem Auf- riss mit. teilweisem Schnitt und Fig. 9 einen Querschnitt drurch den Kühl kanal na=ch Linie II-II in Fig. 1.

Das zu veraluminie:rende Eisen'blechband B kommt von einer nicht ,dargestellten Vor- ratsh,ommel und gelangt in den ersten Auf- tragsapparat. Dieser weist .einen ges,chlosse- nen Auftragsbehälter 1 auf, in welchem zwei ,senkrecht übereinanderliegen(de,

rotierende Bürstenwalzen 2 gelagert sind. Zwecks; Ein füllens. der Aluminiumpaste ist der Behälter mit einem aufklappbaren Deckel. versehen. An den ersten Auftragapparat schliesst sich ein zweiter Auftragapparat :

an, Dieser ent hält in einem .gestchlossenen Behälter 3 zwei hintereinander gelagerte, gegenläufig a.ngre- triebene Paare rotierender Bürstenwalzen 5, 5 und 6, 6', zwischen w@el,chen ,das Blechband, B hindurchläuft.

Auf dem Behälter 3 isst ein Aufgabegefäss 4 für das Aluminiumpu 'lver aufgesetzt. Unmittelbar an den zweiten Auf tragapparat schliesst sich ein zweckmässiger weise, elektrisch beheizter Wärmekanal 7 an, zwischen dessen Heizelementen das, hindurchläuft,

so d@ass beide aufgetrage nen Aluminiumschichten zur Sinterung ; ge- braeht werden. Der Wärmek .anal 7 ist mit einer mittels Ventil 10 re@gulierba,ren Zulei tung 8, und Ableitung 9 für die Einleitung eines. indifferenten Gases zwecks Verhütung einer Oxydation der Aluminiumschiclhten versehen.

Unmittelbar an .den Heizkanal schliesst sich :ein Kühlkanal. an. Dieser weist einen Kühlkörper 11 für die umtexe Band- fläoehe und einen in diesem gelagerten Kühl körper 16 für die obere Bandfläche rauf und .d'as Blechband läuft zwischen diesen beiden Kdhlkärp@ern hindurch.

Eine mit Ventil 14 versehene, Zuleitung 12 für die Kühlflüssig- , keft ist, wie aus Fig. 2 ersichtlich, an die beiden Kühlkörper am einen Ende ange- sehlossen, und die Ableitung 13, ist am an dern Ende angeschlossen. Das.

abgekühlte Blechband gelangt in einen gasten 16, in we'l'chem zwei rotierende Walzen, 1'7 mit einem Belag aus Filz oder dergleichen gela- gert sind, und das Blechband B ist so zwi- schen den beiden Walzen 17 dass jede seiner Flächen über eine , der Walzen läuft, wodurch sich eine Aus <B>,

</B> und V erdiühtung der Aluminium schichten ergibt.

Entgef.oren der durch die Zeichnungs- begrenzung gegebenen Darstellung liegen s sämtliche Apparate des Aggregats in einer Flucht hintereinandeT und diesem ersten Aggregat können nach Bedarf je nach der Dicke der zu erzielenden Aluminiumschicht eine weitere Anzahl gleicher Aggregate hin tereinander angeschlossen werden.

Der An trieb des Blechbandes B erfolgt am besten in der Weise, dass die nicht gezeichnete Auf- wickeltrommeil angetrieben wird und das Blechband durch sämtliche Aggrelggte hin- durehzie!'ht.

Das: Verführen der Veraduminierung geht in dieser Einrichtung beispielsweise folgen dermassen vor sieh: Das von der Vorratsrolle kommende Eis.en'blechban,l B läuft zwischen den rotierenden Bürstenwalzen 2 des ersten Auftra.gappa.rates, hindurch, wobei durch Aufreiben der im Behälter 1 hefind@lzchen A4:uminiumTa:ste diese auf den beiden Flä chen des Bandes in einer dünnen Schicht auf- geb,racht wird.

Diese Aluminiumpaste kann z. B. folgende Zusümmensetzung aufweisen:
EMI0003.0033

Aluniiniumpu,l@ver <SEP> 48,'5
<tb> Terpentin <SEP> 21 <SEP> 1VIanganborat <SEP> 14,5%
<tb> Schellack <SEP> 6,5
<tb> Essigäther <SEP> 5,
<tb> Paraffin <SEP> 1,5 Diese Pastenschicht ergibt,die Haftgrund lage für das im zweiten Auftrag;

ap,parat auf- zutragende Aluminiumpulver, welches, mit- tels der Bürstenwalzenpaare 5, 5 und 6, 6 auf die beiden Flächen des, zwischen den selben hindurchlaufenden Mechbandess B aufgerieben wird. Alsdann läuft das Band B durch den Wärmekanal 7,

in weilchem unter dem Einfluss der Wärme der vorher aufge tragene Aluminliumfilm infol@ose der eintreten- ,dien Diffueio.n auf den Flächen des Bandes fest verankert und in sich gesintert wird, wobei d'as, indifferente Gas eine Oxydation des F'i@ltms, verhindert.

Aus -dem Wärmekanal .gebangt das Blechband in den Kühlkanal 11, in welchem unter dem Einfl.uss .der Abkühlung die beiden Alumi- niumfilme gehäxtet und verfestigt werden.

Das aus dem Küh slkanal 11 austretende Blechband B läuft -durch den Behälter 16 und. zwisichen,den rotierenden l#eG,bwa.1zen 17 hindurch, wodurch sich -eine Ausbleichung und Verdichtung :

der beidseitigen Alumi- niumschi@chten erIgibt. Von hier aus kann düs Blechband entweder unmittelbar auf die Aufw-iükelroll,e aufgewickelt oder nach Be darf ein- oder .mehrmals. in weiteren Aggre- gaten der .gleichen Behandlung unterworfen werden.

Das. Blechband könnte aber auch von der Aufwi@ckeltrommel. aus nochmals. zur Durch führung einer zweiten Behandlung durch das gleiche Aggregat hindurc'hgpführt werden.

Claims

<B>PATENTANSPRÜCHE:</B> I. Verfahren zum Veraluminieren von Blechbändern aus. Eisen und Stahl, dadurch gekennzeichnet, dass man auf die beiden Flä chen .des Blechbandes eine Aluminium ent- hadtende Paste und hierauf trockenes Alu- miniumpulver mechanisch aufträgt,

durch Wäxmeeinwir'kung ein Anhaften der aufge tragenen Alüminiumschicht an- den Blech flächen sowie eine Sinterung der Schicht bewirkt, eine Abkühlung der aufgetragenen Schichten vornimmt und eine Aus@glk,chung der Schichten auf mechaniechem Weg be wirkt.

II. Einrichtung zur Ausführung des Ver- fahrenee nach Patentansprueh I, ,claduTeh ge- kennzeichnet, dass .dieselbe mindes@tenss aus einem zur Aufnahme der Aluminiumpaste dienenden geschlossenen Behälter mit einem rotierenden Bürstenwalzenpaam,

einem zur Aufnahme dee Aluminiumpulvers dienenden Behälter mit zwei rotierenden Bürstenwal- zenpaa,ren, einem unmittelbar an letzteren an- ges,chlo2stenen, beheizten Wärmekanal, einem unmittelbar -an diesen angeschlossenen Kühl kanal und einem Satz AusbleIchswalzen ,besteht,

durch welche das laufende Blech band nacheinander hindurchführbar ist. UNTERANSPRÜCHE: 1. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch ±#1ekennz-eichn@et, @dass das, Auftragender Aluminiumpaste auf die Flächen des Blech bandes mittels rotierender Bürstenwalzen er- folgt,

zwischen welchen das Blechband. hin- durchgeführt wird. 2-. Verfahren nach Patentanopruch I, da durch gekennzeichnet, da das Auftragen des Aluminiumpulvers auf die zuerst aufgebra:

genen Pastenschichten mittels zweier roie- render, gegenläufiger Bürstenwalizenpaare erfolgt. 3. Verfahren nach Patentanspruch I, da- durch gekennzeichnet, dass die Erwärmung der aufgetragenen Alumini.uunsiehschten in einer-indifferenten GasatmoskphäTe erfolgt.

4. Verfahren nach Patentampruch. I, da- durch gekennzeichnet, dass die Verdichtung und Ausgleichung der beiden Älluminium- schiühten nach erfolgter Abkühlung mittels rotierender Reibwalzen. erfolgt. 5.

Einrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Bür- stenwalzenpaare des: zweiten Auftrag9,ppa- rate;s geglenläufi.g angetrieben sind.

6. Einrichlung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass der zur Erwär- mung des. Blechbandes dienende Wärmekanal mit einer regulierbaren Zuleitung und einer Ableitung für ein indifferentes Gas ver sehen ist. 7.

Einrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkanal einen untern Kühlkörper für kdle untere Blechlba:nkdfläche und einen;

in dieslen eiukge- setzten obern Kühlkörper für die obere Bl.eahban'dflläehe aufweist, zwischen welchen beiden das Blechband hindurchgeführt wird,

wobei. beide Kühlkörper parallel an die Zu- und @die AbleitalnIgr der Kühaflüsssägkeit an- geechloesen sind.

B. Einrichtung nach Pätentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass .die Ausgleichks- walzen meinem Behälter so gelagert sind, dass. jede Walze auf eine der Flächen des dazwsschen hindurchgeführten Blechbandes einwirkt.