DE1160261B

DE1160261B - Device for the homogeneous melting of metal coatings on carrier materials

Info

Publication number: DE1160261B
Application number: DESCH23324A
Authority: DE
Inventors: Max Reinert; Albert Reinert
Original assignee: Aug Schnakenberg & Co GmbH
Current assignee: Aug Schnakenberg & Co GmbH
Priority date: 1957-12-27
Filing date: 1957-12-27
Publication date: 1963-12-27

Description

Vorrichtung zum homogenen Aufschmelzen von Metallüberzügen auf Trägerwerkstoffe Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum homogenen Aufschmelzen von bei niedrigen Temperaturen schmelzenden metallischen Werkstoffen, insbesondere Blei, auf aus höheren Temperaturen widerstehenden Werkstoffen, wie Stahl, bestehende Werkstücke, insbesondere Kesselschüsse, mit einem selbsttäigen Vorschub des Werkstückes gegenüber einer unmittelbar auf den aufzuschmelzenden Werkstoff einwirkenden Schmelzbrenneranordnung, welche eine sich quer zur Vorschubrichtung erstreckende Aufschmelzzone aufweist. Bei einer vorbekannten Vorrichtung dieser Art ist der die Aufschmelzzone tragende Bereich des Trägerwerkstoffes derart geneigt angeordnet, daß der abgeschmolzene Auskleidungswerkstoff auf der geneigten Fläche nach unten fließt und sich hier beim Erstarren unter Bildung einer homogenen Auskleidung anlagert. Es ist ferner vorgeschlagen worden, solche Vorrichtungen derart auszugestalten, daß der Trägerwerkstoff in der Umgebung der Schmelzzone von außen her, d. h. unmittelbar vorgewärmt und weiterhin in der Erstarrungszone des Auskleidungswerkstoffes einer Kühleinrichtung ausgesetzt wird. Dabei ist auch schon vorgeschlagen worden, die Brenneranordnung durch eine Stützeinrichtung in gleichbleibendem Abstand von der abzudeckenden Fläche des Trägerwerkstoffes zu halten. Diese Anordnung schließt jedoch nicht aus, daß die Dicke der Auskleidungsschicht in dem Maße wechselt, wie Abweichungen im Verlauf der Fläche des Trägerwerkstoffes von der dem Aufbau der Vorrichtung zugrunde gelegten Form anfallen. Die Erfahrung hat z. B. bestätigt, daß beispielsweise Kesselschüsse, die innenseitig verbleit werden sollen, oftmals beachtlich ungleichmäßig verlaufen, so daß die mit den vorerwähnten Vorrichtungen aufgebrachte Auskleidungsschicht beachtlich wechselnde Dicken aufweist. Dies ist ungünstig, da für die Widerstandsfähigkeit der Auskleidung deren schwächste Stellen maßgebend sind. Daher war es bisher erforderlich, die Auskleidung so dick zu wählen. daß auch in den Bereichen geringerer Dicke eine ausreichende Sicherheit vorhanden ist.Device for the homogeneous melting of metal coatings on carrier materials The invention relates to a device for the homogeneous melting of at metallic materials that melt at low temperatures, especially lead, on materials that withstand higher temperatures, such as steel, existing workpieces, in particular boiler shots, with an automatic feed of the workpiece opposite a melting burner arrangement that acts directly on the material to be melted, which has a melting zone extending transversely to the feed direction. In a previously known device of this type, the one carrying the melting zone Area of the carrier material arranged inclined in such a way that the melted Lining material flows down on the inclined surface and is here at Solidify to form a homogeneous lining. It is also suggested been to design such devices in such a way that the carrier material in the Outside the vicinity of the melting zone, d. H. immediately preheated and continue exposed to a cooling device in the solidification zone of the lining material will. It has also been proposed that the burner assembly by a Support device at a constant distance from the surface of the carrier material to be covered to keep. However, this arrangement does not preclude the thickness of the lining layer changes to the extent that deviations in the course of the surface of the carrier material of the form on which the structure of the device is based. The experience has z. B. confirms that, for example, boiler shots that are leaded inside are to be, often run considerably unevenly, so that those with the aforementioned Devices applied lining layer has considerably varying thicknesses. This is unfavorable because the lining is weakest for the resistance Places are authoritative. Hence, heretofore it has been necessary to make the liner so thick to choose. that even in the areas of smaller thickness there is sufficient security is available.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Vorrichtungen der eingangs umschriebenen Art derart auszugestalten, daß unabhängig von Unregelmäßigkeiten im Flächenverlauf des Trägerwerkstoffes stets gleichmäßig dicke Auskleidungsschichten erzielt werden. Dies wird in der Erkenntnis, daß zur Erzielung gleichmäßig dicker Auskleidungen bei der Aufrechterhaltung eines langgestreckten Schmelzbades Korrekturen in der Stellung des Werkstückes gegenüber der Horizontalebene bzw. in der Stellung der Brenneranordnung zu dem Schmelzbad erforderlich sein können, erfindungsgemäß im wesentlichen durch jeweils zwei mit freiem Abstand angeordnete, den Flächenverlauf des auf Rollen gelagerten Trägerwerkstoffes im Bereich der Aufschmelzzone kontrollierende Taster zur selbsttätigen Steuerung von Korrekturbewegungen bei in den Bereich der Aufschmelzzone gelangenden unregelmäßig verlaufenden Flächenteilen des Trägerwerkstückes erreicht. Mit Hilfe solcher Korrekturvorrichtungen wird es möglich, unabhängig von Abweichungen im Flächenverlauf der mit einer Auskleidung zu versehenden Bereiche des Trägerwerkstoffes weitgehend gleichmäßige Auskleidungsdicken zu erhalten.The invention is based on the object of providing devices of the type mentioned at the beginning circumscribed type in such a way that regardless of irregularities in the Surface course of the carrier material always uniformly thick lining layers be achieved. This is done in the knowledge that to achieve uniformly thicker Linings in the maintenance of an elongated weld pool corrections in the position of the workpiece in relation to the horizontal plane or in the position the burner arrangement to the molten bath may be required according to the invention essentially by two spaced apart, the surface course control of the carrier material stored on rollers in the area of the melting zone Button for the automatic control of correction movements in the area of the Melting zone arriving irregularly extending surface parts of the carrier workpiece achieved. With the help of such correction devices it becomes possible regardless of Deviations in the surface course of the areas to be lined of the carrier material to obtain largely uniform lining thicknesses.

Die Erfindung läßt sich besonders zweckdienlich verwirklichen, indem die einander zugeordneten Taster zur Steuerung eines Antriebsmotors mit einer nach Art einer Wasserwaage arbeitenden Regeleinrichtung wie einem Quecksilberschaltrohr verbunden werden. Damit ergibt sich ein einfacher, betriebssicher arbeitender Aufbau, dessen Arbeitsgenauigkeit den jeweiligen Anforderungen anpaßbar ist. Die Taster werden zur Justierung der Werkstücklage über die Länge der Aufschmelzzone zweckmäßig quer zur Vorschubrichtung des Werkstückes gegeneinander versetzt angeordnet und mit einer Steuereinrichtung zur Korrektur des Abstandes der Rollen mittels einer von einem Motor angetriebenen Gewindespindel verbunden. Damit wird der den geschmolzenen Auskleidungswerkstoff tragende Flächenbereich des Trägerwerkstückes in bezug auf die Länge der Aufschmelzzone stets parallel zu der horizontalen Oberfläche der Schmelze gehalten, so daß sinngemäß der Auskleidungswerkstoff in der Erstarrungszone sich mit gleichmäßiger Dicke anlagert.The invention can be particularly expediently implemented by the buttons assigned to one another for controlling a drive motor with one after Type of a spirit level working control device such as a mercury switch tube get connected. This results in a simple, operationally reliable structure, whose working accuracy can be adapted to the respective requirements. The buttons are useful for adjusting the workpiece position over the length of the melting zone arranged offset from one another transversely to the feed direction of the workpiece and with a control device for correcting the distance between the rollers by means of a connected by a motor driven screw spindle. This will make the melted one Lining material bearing surface area of the carrier workpiece with respect to the length of the melting zone is always parallel to the horizontal surface of the melt kept so that, accordingly, the lining material in the solidification zone is deposited with a uniform thickness.

Die Dicke und insbesondere Güte der aufgeschmolzenen Auskleidung hängt aber nicht nur davon ab, daß über die Länge der Aufschmelzzone der den flüssigen Auskleidungswerkstoff tragende Flächenbereich des Trägerwerkstückes waagerecht liegt. Wesentlich ist außerdem, daß die Flamme bzw. Flammen der Brenneranordnung stets in eine Aufschmelzzone von vorgegebener Tiefe treffen, da andernfalls gelegentlich eine mangelhafte Bindung des Auskleidungswerkstoffes mit dem Trägenverkstück änfallen könnte und außerdem Temperaturänderungen entstehen würden, die ihrerseits Rückwirkungen auf die Dicke der Auskleidung haben. Die praktisch vorhandenen Unregelmäßigkeiten im Flächenverlauf von Trägerwerkstücken sind erfahrungsgemäß oftmals so groß, daß eine ausreichend gleichmäßige Tiefe im Wirkungsbereich der Flamme nicht ohne weiteres gegeben ist. Diese Eigenart kann unter Zugrundelegung der erfindungsgemäßen Vorrichtung dadurch berücksichtigt wreden, daß die Taster in der Vorschubrichtung des Werkstückes gegeneinander versetzt angeordnet und zur Verstellung des Traggestelles für die Brenneranordnung parallel zur Vorschubrichtung des Werkstückes mit einem Antriebsmotor verbunden sind. Damit wird eine Korrektur im Sinne der Aufrechterhaltung einer konstanten Schmelztiefe im Auftreffbereich der Brennerflammen erreicht.The thickness and, in particular, the quality of the melted lining depends but not only depends on the length of the melting zone of the liquid The area of the supporting workpiece carrying the lining material is horizontal. It is also essential that the flame or flames of the burner arrangement always meet in a melting zone of a given depth, otherwise occasionally a poor binding of the lining material with the Trägverkstück änfallen could and also temperature changes would arise, which in turn have repercussions on the thickness of the lining. The practically existing irregularities In the course of the surface of carrier workpieces, experience has shown that they are often so large that a sufficiently uniform depth in the area of action of the flame is not easy given is. This characteristic can be based on the device according to the invention this takes into account that the probe is in the feed direction of the workpiece arranged offset from one another and to adjust the support frame for the Torch arrangement parallel to the feed direction of the workpiece with a drive motor are connected. This is a correction in the sense of maintaining a constant Melting depth reached in the area where the burner flames hit.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in Ausführungsbeispielen dargestellt. Es zeigt Fig.l schematisch in Seitenansicht eine zur Korrektur der Lage des Trägerwerkstückes in bezug auf einen horizontalen Verlauf über die Länge der Aufschmelzzone bestimmte Vorrichtung, Fig. 2 die Vorrichtung nach Fig. 1 als Draufsicht in kleinerem Maßstab, Fig.3 in Seitenansicht schematisch eine Vorrichtung zur Korrektur des Wirkungsbereiches der Brennerftamme in bezug auf die Breite der Aufschmelzzone, Fig. 4 eine Seitenansicht der Vorrichtung nach Fig. 3.In the drawing, the subject matter of the invention is shown in exemplary embodiments shown. It shows Fig.l schematically in side view one for correcting the Position of the support workpiece in relation to a horizontal course over the length the melting zone certain device, Fig. 2 shows the device of Fig. 1 as Plan view on a smaller scale, Figure 3 in side view schematically a device to correct the area of action of the burner flame in relation to the width of the Melting zone, FIG. 4 shows a side view of the device according to FIG. 3.

Bei der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Vorrichtung wird ein Kesselschuß 10 von Rollen 11,12,13, 14 rollbar getragen. Ein Teil dieser Rollen ist antreibbar, um dem Kesselschuß 10 die Vorschubbewegung zu geben. Der Abstand der Rollen 13.14 ist überdies durch eine Gewindespindel 15 korrigierbar, die zu diesem Zweck vorzugsweise Bereiche 16, 17 mit gegenläufigen Steigungen aufweist. Sie wird durch einen Motor 18 angetrieben, der durch eine Steuereinrichtung in wahlweisen Drehrichtungen einschaltbar ist. Die Steuereinrichtung ist im wesentlichen durch zwei Doppelhebel 19 gebildet, die in Lagern 20 drehbar sind. Die Arme 21 der Doppelhebel tragen je eine Testrolle 22, die sich im untersten Bereich des Kesselschusses gegen dessen Außenfläche anlegen. Die Rollen 22 sind gemäß der Länge der Aufschmelzzone quer zur Vorschubrichtung gegeneinander versetzt. Die freien Arme der Doppelhebel tragen gemeinsam ein Quecksilberschaltrohr 23.In the device shown in FIGS. 1 and 2, a boiler section 10 is carried by rollers 11, 12, 13, 14 in a rollable manner. Some of these rollers can be driven in order to give the boiler section 10 the feed movement. The distance between the rollers 13.14 can also be corrected by a threaded spindle 15, which for this purpose preferably has areas 16, 17 with opposing slopes. It is driven by a motor 18 which can be switched on in optional directions of rotation by a control device. The control device is essentially formed by two double levers 19 which are rotatable in bearings 20. The arms 21 of the double levers each carry a test roller 22, which in the lowermost area of the boiler section rest against its outer surface. The rollers 22 are offset from one another transversely to the feed direction according to the length of the melting zone. The free arms of the double levers jointly carry a mercury switching tube 23.

Bei etwaigen Abweichungen des zwischen den Rollen 22 liegenden Bereiches des Kesselschusses 10 von der Waagerechten wird über die Hebel 19 das Quecksilberschaltrohr 23 aus dem die Normalstellung bildenden horizontalen Verlauf nach der einen oder anderen Richtung geneigt. Hiermit wird über an sich bekannte Schaltmittel ein Strom zu dem Motor 18 geführt, der diesen in einem Sinne antreibt, welcher durch Nähern oder Entfernen der Rollen 13,14 die Unregelmäßigkeiten kompensiert, so daß die die Aufschmelzzone tragende Fläche des Trägerwerkstückes stets parallel zur Oberfläche der Schmelze gehalten wird. An Stelle einer solchen Steuerung könnte auch eine andere elektrische oder z. B. hydraulische Regelvorrichtung verwendet sein.In the event of any deviations of the area of the boiler section 10 lying between the rollers 22 from the horizontal, the lever 19 tilts the mercury switching tube 23 from the horizontal course forming the normal position in one direction or the other. This is performed via known switching means comprises a current to the motor 18 which drives this in one sense, which offset by approaching or removing the rolls 13,14 the irregularities, so that the melting bearing surface of the carrier work piece always parallel to the surface of the Melt is held. Instead of such a control, another electrical or z. B. hydraulic control device can be used.

Bei der in den Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführung ist eine die Rollen 30 und 31 tragende Testanordnung vorgesehen, die ein Quecksilberschaltrohr 32 beeinflußt. Die Rollen 30 und 31 liegen in der Vorschubrichtung des Trägerwerkstückes gegeneinander versetzt und sitzen gemeinsam an einem vorzugsweise längeneinstellbaren Träger 33, der sich von dem Traggestell 34 einer Stange 35 aus erstreckt, die die Brenneranordnung 36 trägt. Die Stange 35 mit der Brenneranordnung 36 wird vorzugsweise beim Betrieb der Vorrichtung in bekannter Weise hin- und hergehend bewegt. Das Traggestell 34 ist tangential zur Vorschubdrehung des Werkstückes 37 verfahrbar. Bei dem Ausführungsbeispiel ist dazu ein Motor 38 bestimmt, der über eine Welle 39 und Kegelradgetriebe 40 Gewindespindeln 41 antreibt, die mit dem Traggestell 34 gekuppelte Muttern führen. Der Motor 38 kann gemäß der Steuerung durch das Quecksilberschaltrohr 32 wahlweise nach der einen oder anderen Seite umlaufen, so daß sinngemäß das Traggestell 34 und damit die Brenneranordnung 36 verfahren wird. Hiermit wird erreicht, daß die Flamme bzw. Flammen der Brenneranordnung 36 stets in eine Aufschmelzzone mit vorgegebener Tiefe treffen. Sofern durch Unregelmäßigkeiten im Flächenverlauf des Trägerwerkstückes eine schädliche Änderung der Tiefe der Schmelze in dem erwähnten Bereich anfallen würde, erfolgt selbsttätig durch sinngemäßes Neigen des Schaltrohres 32 vermittels der Testrollen 30, 31 eine sinngemäße Korrektur in der Lage des Brenners.In the embodiment shown in FIGS. 3 and 4, a test arrangement carrying the rollers 30 and 31 is provided which influences a mercury switching tube 32. The rollers 30 and 31 are offset from one another in the feed direction of the carrier workpiece and sit together on a preferably length-adjustable carrier 33 which extends from the support frame 34 of a rod 35 which carries the burner arrangement 36. The rod 35 with the burner arrangement 36 is preferably moved back and forth in a known manner during operation of the device. The support frame 34 can be moved tangentially to the feed rotation of the workpiece 37. In the exemplary embodiment, a motor 38 is intended for this purpose, which drives threaded spindles 41 via a shaft 39 and bevel gearing 40 , which lead nuts coupled to the support frame 34. According to the control by the mercury switching tube 32, the motor 38 can optionally rotate to one side or the other, so that the support frame 34 and thus the burner arrangement 36 are moved accordingly. This ensures that the flame or flames of the burner arrangement 36 always hit a melting zone with a predetermined depth. If irregularities in the surface course of the carrier workpiece would cause a harmful change in the depth of the melt in the area mentioned, the position of the burner is automatically corrected by tilting the switching tube 32 by means of the test rollers 30, 31.

Die dargestellten Ausführungen sind, wie schon erwähnt wurde, nur beispielsweise Verwirklichungen der Erfindung. Diese ist nicht darauf beschränkt. Es sind vielmehr noch mancherlei andere Ausführungen möglich. Die bauliche Ausgestaltung der Regelvorrichtung und insbesondere die Art der verwendeten Steuerung können mannigfaltig abgewandelt werden. Die Vorrichtung ist mit guter Wirkung insbesondere bei Einrichtungen verwendbar, bei denen der Trägerwerkstoff noch in der Aufschmelzzone durch besondere Brenner oder Wärmequellen erhitzt wird, während die Erstarrungszone durch eine besondere Kühleinrichtung festgelegt ist. Die Korrekturvorrichtung kann bei von den Ausführungsbeispielen abweichenden Werkstücken sinngemäß verwendet werden. Sie ist auch für das Aufschmelzen .anderer Werkstoffe geeignet.As already mentioned, the versions shown are only for example, implementations of the invention. This is not limited to this. On the contrary, many other designs are also possible. The structural design the control device and in particular the type of control used can be varied be modified. The device is effective especially in facilities can be used where the carrier material is still in the melting zone due to special Burner or heat source is heated while the solidification zone is through a special Cooling device is set. The correction device can be in one of the exemplary embodiments different workpieces can be used accordingly. She's also for melting .other materials suitable.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Device for homogeneously melting metallic materials that melt at low temperatures, in particular lead, on substrates that are resistant to higher temperatures, such as steel, existing workpieces, in particular boiler sections, with an automatic advance of the workpiece in relation to a melting burner arrangement that acts directly on the material to be melted which has a melting zone extending transversely to the feed direction, characterized by two freely spaced buttons (22, 30, 31) for the automatic control of corrective movements in the case of irregularly extending surface parts of the carrier workpiece reaching the area of the melting zone.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the associated Button (22, 30, 31) for controlling a drive motor (18, 38) with a device according to Art a control device (23, 32) operating on a spirit level, such as a mercury switch tube, are connected.

3. Device according to claim. 1, characterized in that the buttons (22) are arranged offset from one another transversely to the feed direction of the workpiece (10) and have a control device (19, 20, 21, 22) for correcting the distance between the rollers (13, 14) by means of one of one Motor (18) driven threaded spindle (15, 16,17) are connected.

4. Apparatus according to claim 1 to 3, characterized in that that the buttons (30, 31) in the feed direction of the workpiece (37) against each other arranged offset and for adjusting the support frame (34) for the burner arrangement (36) parallel to the feed direction of the workpiece with a drive motor (18) are connected. Publications considered: German Patent No. 709 870.