DE1905770A1 - Vorrichtung zum Plattieren von metallischen Werkstuecken mit Hilfe eines elektrischen Lichtbogens - Google Patents
Vorrichtung zum Plattieren von metallischen Werkstuecken mit Hilfe eines elektrischen LichtbogensInfo
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Description
p. 431J905770
Gebrüder Sulzer, Aktiengesellschaft, Winterthur / Schweiz
Vorrichtung zum Plattieren von metallischen Werkstücken mit Hilfe eines .elektrischen Lichtbogens
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Plattieren von metallischen Werkstücken unter Verwendung eines im elektrischen
Lichtbogen abschmelzenden Metallbandes als Plattierwerkstoff.
Bei den bisher bekannten Plattiervorrichtungen dieser Art tritt die unerwünschte Erscheinung auf, dass der Lichtbogen über
die Bandbreite unkontrolliert hin und her wandert oder an einem Ende der Abschmelzkante stehen bleibt. Beides hat \ingleichmässiges
Abschmelzen des Bandes sowie Oberflächenfehler der Plattierungsschicht zur Folge. Es sind Versuche bekannt geworden, beim
Abschmelzen von etwa 15 mm breiten Bändern das unkontrollierte Wandern des Lichtbogens mittels eines Gleichstrommagneten zu steuern,
der an einer Schmalseite des Bandes in der Bandebene angebracht ist und der das Wandern des Lichtbogens vergleichmKssigt
oder bei Anwendung von Wechselstrom von beispielsweise 40 Hz den
Lichtbogen periodisch anzieht oder ab3tÖ3st. Mit dieser Anordnung sind Jedoch kein: befriedigende Ergebnisse beim Plattieren von
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sehr breiten Bändern, zum Beispiel 100 mm Breite, erzielt worden,
und zwar auch dann nicht, wenn an beiden Schmalseiten des Bandes je ein Magnet vorgesehen wird, die dann im Gegentakt gesteuert
werden·
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Plattieren der eingangs genannten Art zu schaffen, die es
ermöglicht, auch bei grosser Breite des Bandes auf einfache und kostensparende Weise Plattierungen mit einwandfreier Oberfläche
und von gleichmässiger Dicke mit möglichst geringen Einbrandkerben
herzustellen. Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass im Bereich der Abschmelzkante des Bandes mindestens
eine mit pulsierendem Strom gespeiste Flachspule vorgesehen ist, deren gerade Windungsabschnitte im wesentlichen parallel zur Abschmelzkante
liegen. Es hat sich überraschenderweise gezeigt, dass mit der beanspruchten Anordnung einer Flachspule sehr gute
Plattierungsergebnisse erreicht werden, wobei insbesondere hinsichtlich
der Breite des Plattierungsbandes keine Schwierigkeiten auftreten. Unter "Flachspule" ist eine Spule zu verstehen,
die in einer Richtung wesentlich grössere Abmessung hat als in
der Richtung senkrecht dazu, und zwar in der Schnittebene senkrecht
zu den Kraftlinien gesehen.
Zwei AusfUhrungsbeispiele der Erfindung sind in der folgenden
Beschreibung anhand der Zeichnung näher erläutert· Es zeigen:
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"3~ Ϊ905770
Fig. 1 schematisch vereinfacht einen Vertikalschnitt durch eine erfindungsgemässe Plattiervorrichtung,
Fig· 2 und 3 je ein Diagramm über zwei Arten des Spannungsverlaufs
für den pulsierenden Strom und
Fig. 4 eine Plattiervorrichtung mit abgewandelter Flachspule.
Gemäss Fig. 1 ist mit 1 ein zu plattierendes Werkstück.bezeichnet
> das sich im Betrieb der Vorrichtung in Richtung des
Pfeiles 20 bewegt. Als Plattierwerkstoff ist über dem Werkstück 1,
das das Blech einer Behälterwand aus ferritischem Stahl sein kann, ein Band 2 vorgesehen, das zum Beispiel aus austenitischem
Stahl besteht und mit Hilfe von zwei Paar Vorschubwalzen 21 kontinuierlich von oben gegen das Werkstück 1 bewegt wird. Das Band
2 ist mit dem negativen Pol eines Schweissgleichrichters 3 verbunden, während der positive Pol dieses Gleichrichters am Werkstück
1 angeschlossen ist. Das untere Ende des Bandes 2 ist von einem mit Schweisspulver 6 gefüllten Trichter 5 umgeben. In Zuführrichtung
des Werkstückes 1 vor dem Band 2 ist im Bereich der Abschmelzkante eine Flachspule 10" vorgesehen, deren gerade Windungsabschnitte
im wesentlichen parallel zur Abschmelzkante des Bandes 2 liegen. Die Spule 10 ist mit einem Kern 11 aus ferrome gnetischem
Werkstoff versehen und unter einem Winkel von etwa 30°
zu
zur Oberfläche des»plattierenden Werkstücks 1 geneigt. Die Brei-
zur Oberfläche des»plattierenden Werkstücks 1 geneigt. Die Brei-
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te der Spule ist ungefähr gleich der Breite des Bandes 2. Die
Spule 10 ist an einen Generator 12 angeschlossen, der die Spule mit pulsierendem Strom speist. Dieser Strom kann periodisch
an - und abschwellender Gleichstrom oder üblicher Wechselstrom sein. Die Frequenz des Stromes ist am Generator 12 einstellbar;
ausserdem werden vorteilhafterweise auch die Scheitelwerte El
und E2 (Fig. 2) variiert, womit sich der Nulldurchgang d^s Stromes
verändern lässt.
Im Betrieb der Vorrichtung wird zwischen dem Werkstück 1 und dem Band 2 in bekannter Weise eine Gleichspannung angelegt
und zwischen den beiden Teilen ein Lichtbogen 4 gezündet. Der Lichtbogen bringt die untere Kante des Bandes 2 zum Schmelzen
und das abgeschmolzene Gut bildet auf dem Werkstück 1 eine Plattierungsschicht
7. Auch ein Teil des Schweisspulvers 6 schmilzt, wobei eine Schlackenschicht 8 entsteht, die durch eine Schicht
von ungeschmolzenem Pulver bedeckt ist. Durch die Flachspule 10 wird erreicht, dass der Lichtbogen 4 in kontrollierter Weise
über die Breite dos Bandes 2 hin und her wandert und somit ein
gleichmässiges Abschmelzen bewirkt. Durch Einstellen der Verschiebung
der Scheitelwerte El und E2 sowie durch Einstellen der Frequenz, für die sich bei Anwendung von Schweisspulver Werte
zwischen 0.1 und 10 Hs als günstig erwiesen haben, lassen
sich optimale Bedingungen für die Bildung &bv Plattierungsschicht
7 erreichen. Entsprechend der eingestellten Frequenz wird der
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Lichtbogen gleichmässig hin-und hergeführt, was sich auf die
Gleichmässigkeit des Abschmelzens des Bandes 2 auswirkt.
Nach Fig. 3 wird zur Speisung der Spule 10 mit einem pulsierenden Strom ein sägezahnförmiger Spannungsverlauf im Generator
12 erzeugt. Ein solcher Verlauf wirkt sich besonders gut auf eine gleichmässige Schichtdicke der Plattierung 7 aus.
Bei der Vorrichtung gemäss Fig. 4 weist die Flachspule 10 einen Kern 11 auf, der um eine zur Abschmelzkante parallele,
bandseitig des Kernes liegende Achse 22 gekrümmt ist. Wie dies gestrichelt angedeutet ist, kann der Kern eine weitere Krümmung
haben, deren Achse mit 23 bezeichnet ist. Ferner kann der Kern so gekrümmt sein, dass die Krümmungsachse in Fig. 4 links des
Bandes 2 liegti siehe Punkt 24.
Es ist auch möglich, abweichend von den Anordnungen gemäss Fig. 1 und 4, die Flachspule 10 auf der anderen Breitseite
des Bandes 2 vorzusehen. Anstatt nur einer Flachspule 10 kann bei einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung,
insbesondere wenn das Band 2 aus ferritischem Stahl besteht, auch auf rtor anderen Breitseite des Bandes 2 eine Flachspule
vorgesehen r.:ein, die ebenfalls am Generator 12 angeschlossen
ist und £.·«.* t-ßschaltet ist, dass, wenn bei der gezeichneten
Flachspule lö in Flg. 1 der Nordpol sich bei der Abschmelzkante
befindet, bei der zweiten Spule der Südpol an der zur Abschmelz-
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kante hin gerichteten Seite dieser Spule vorhanden ist.
Weiter ist es möglich, die erfindungsgemässe Vorrichtung
ohne Verwendung von Schweisspulver zum Plattieren zu benutzen, wie in Fig. 4 gezeigt, oder anstelle von Schweisspulver ein
Schutzgas oder eine Schutzgasmischung der Schmelzkante zuzuführen, wobei möglicherweise die Frequenz des der Flachspule zuzuführenden pulsierenden Stromes andere als die obenangeführten Werte hat, die dann empirisch ermittelt werden können.
Schutzgas oder eine Schutzgasmischung der Schmelzkante zuzuführen, wobei möglicherweise die Frequenz des der Flachspule zuzuführenden pulsierenden Stromes andere als die obenangeführten Werte hat, die dann empirisch ermittelt werden können.
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Claims (7)
1. Vorrichtung zum Plattieren von metallischen Werkstücken unter Verwendung eines im elektrischen Lichtbogen abschmelzenden
Metallbandes als Plattierwerkstoff, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Abschmelzkante des Bandes mindestens eine mit pulsierendem
Strom gespeiste Flachspule vorgesehen ist, deren gerade Windungsabschnitte im wesentlichen parallel zur Ab'schmelzkante
liegen.
2. Vorrichtung nach Anspruch ls dadurch gekennzeichnet,
dass die Flachspule mit einem Kern aus ferromagnetischem Werkstoff versehen ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Abschmelzkante des Bandes eine Schweisspulverzufuhr
vorgesehen ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der pulsierende Strom eine Frequenz von 0,1 bis 10 Hz hat.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz sowie die Seheitelwerte des pulsierenden Stromes
einstellbar sind.
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6. Vorrichtung nach Anspruch I9 mit unter der Abschmelze
kante vorbeibewegtem Werkstück, dadurch gekennzeichnet, dass die Flachspule in ZufUhrungsrlchtung des Werkstückes vor der
Abschmelzkante angeordnet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 29 dadurch gekennzeichnet,
dass der Kern um mindestens eine zur Abschmelzkante parallele,
bandseitig des Kerns liegende Achse gekrümmt ist«,
0 0 3 8 3 2/1 i 3 2 "
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