DE1907687A1 - Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Beschichten eines zylindrischen Elements - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Beschichten eines zylindrischen Elements

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DE1907687A1 DE19691907687 DE1907687A DE1907687A1 DE 1907687 A1 DE1907687 A1 DE 1907687A1 DE 19691907687 DE19691907687 DE 19691907687 DE 1907687 A DE1907687 A DE 1907687A DE 1907687 A1 DE1907687 A1 DE 1907687A1
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Description

Verfahren und Vorrichtung sum kontinuierlichen Beschichten eines zylindrischen Elements
Sie Erfindung betrifft ganz allgemein das Beschichten eines zj~ lindrischen Elements, wie beispielsweise ©ines Drahtes oder einra Schlauches; mit einem der üblichen metallischen Überzüge, wie beispielsweise Aluminium oder dessen Legierungen, Zink oder d@a-> sen Legierungen, lerne oder dergleichen.
ErfindungsgeBiäss v/irä ein, Verfahren zur Verfügung gestellt, um einen Überzug aus einem geschmolzenen Metall auf ein zylindrisches Element aufzubringen. Dabei wird ein wirbelnder Gasstrahl auf Qin sich bewegendes Element gerichtet, das einen Oberzug mm noch geschmolzenem Metall trägt, so dass überschüssiges Beschlchtungsmetall entfernt wird und auf pneumatiscliem Weg© di© Oxydhaut auf äcsni Überzugsmatall au kleinen und gleichinäsaig v©:?-·
Dr.Sch/Gl
teilten
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teilten Teilchen aufgebrochen wirdo
Die erfindungsgemässe Vorrichtung besteht aus einer Düse iQit einer Vielzahl von Schlitzen, die gleichmässig um die Durchführung des Elementes angeordnet sind und tangential gegen ein durchgeführtes Element gerichtet sind.
Bisher war man bei der Durchführung von kontinuierlichen He is 9-tauohheschichtungsmethoden bemüht„ ainon "oxydfreien" Überzug herzustellen. Die bisher bekannten Methoden bedienten sioli einer Vielzahl von Fertigbearbeitungsvorrichtunge^, wie beispielsweise Düsen» Walzen» Wischvorrichtungen, Gasdüsen oder dergleichen» welche im wesentlichen verhindern sollten» dass Überzugsmetall» oxyde, die sich vor der Fertigbearbeitung gebildet haben» die Fertigbearbeitungsvorrichtung verlassen und auf dem Produkt verbleiben. Is ist darauf hinzuweisen, dass eine Oberfläche aus einem geschmolsenen Metall unmittelbar dann oxydiert, wann das Produkt die !©rtigbearbeitungsvorrichtuxig verlässt» Erfindungs« gamäss soll jedoch uat©r dem Begriff "oxydf^ei" ©in Überzug var·=» standen werden» auf welchem bei einer normalen visuellen Unter=» Buchung kein© Oscydhaut festzusteilen ist. f
Bisher entwickelte die exponlerta Oberfläche des Bades "aiis einem geschmolzenen Ob@rzugsm@tall eine Ox,yd=» oder SchaumErehichto Die Bildung einer derartigen Schicht tritt insbesondere im Falle von Aluminium auf, wobei die Oxydhaut ^gewöhnlich sah und guaiüi·= artig ist, Salier, gingen die "bisherigen Bestrebungen--dahin» ein Verfahren au entvd.ckeln9 bei dessen-Durchführung-:©in-.'Element*- aus dem Bad aus geschmolzenem Metall herausgezogen .werden te, ohne. dass, dabei diese Oxyds chi chi -auf geaöaaaen wird'. :", :
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Beispielsweise wird in &@n ÜS-Pateiitsehrdften 2 914 423 und 3 060 889 ein Verfahren beschrieben, ""bei "dessen !Durchführimg ein Draht vertikal aus dem Besehichtungßsetallbad in der Weise, herausgezogen wird» dass der sich bewegend® Draht da»""'" geschmolzene Beschichtungsmetall su einem Teil des Fertigbe&rbeitüngswerk** zeuges ziehte Dabei erstreckt sich ein "OsjSsoelcea" von dem Bad" bis zu dem Werkzeug, während das im wesentlichen rein© Metall ("oxydfrei") unter der Oxydschicht als überzug auf dem Draht abgezogen wird.
Bei der Durchführung «ines horizontalen Beecniehtungsverfahrens unter Verwendung eines Behälters für das Beschichtungsmetall mit dicht abschliessenden Bingangszufiihrujagen uad Ausgangsöff-* nungen wird die Durchführung des Elements durch das Bad ohne Kontaktiereh der Oxydsehicht auf der Oberfläche des Bades ermöglicht. Beschränkt man die Fläche des exponierten Baeehiehtungsmetallmeniskus und richtet ein nicht-oxydierendes Gas mit einer ausreichenden Masse und Geschwindigkeit gegen den Meniskus, dann kann ein "oxydfreier" Überzug hergestellt werden.' Diese Methode lässt sich jedoch nicht'zur Erzeugung tob, schweroren ÜbersUgen anwenden„ d.h. zur Hersteilung von Überzügen mit einem Gewicht von mehr als 8,5 g pro O1,09 m '(0,3O ounces per square foot) im falle won Zink.
Unter bestimm-ten^ümständen, l3eisx)iölsweise beim !Beschichten von mit Kupfer ilbersogensn Rohren, ist es äedocih unmöglich,, dicht abechlie"^sen-ie'Öffnungen an dem-überzugsbad*'-au verwencleat,, Es ist. -di5.b©i--'-©i:.iQ '!Flutimgemethode eEforderlichp »j@i der©n Mi-GMtIIi" mw'g oijl:§bgTßehiis3S an güEolaaolSQiwm Hatall imf ©in.eiöii li^vxt" genci-@s Röhr aöer -!Rleaent gegossen wird. Weim emeli dii'.?oli üieee Flutungsmatkaii© öas Problem dieht absohli@ss©aö.er Öffauagen b©-- seitigt wirde se wird d©nti.ooh flso
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BAD ORIGINAL
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metall vor der Eertigbearbeitung der Eiawirkra®".dta?· ausgesetzt, wodurch das Problem der
Hauptproblem wird.
Wie bereits in'Verbindung mit den vertikal©: den erwähnt, lehrt der Stand der Tee:
sung darin besteht, ein Verfahren
oder Einschränkung dieser Oxidschicht
Die vorliegende Erfindung beruht genau auf Eonsepto Dies bedeutet, dass die Erfindimg auf etwas ist, das als "Oxyd-Finish"~Übersug beseiehaet -werden "feöäSo Eis-" ■-.-" derartiger Übersug wird erzeugt, wenn das ,.relativ." seniier'®. :%M& _.-.-. ■=" sichtbare Oxyd» das auf dem gesehmols©n©n"B®seMcls.trägsm©tall vor und während der Fertigbearbeitung gebildet"worden IfitV. %&£ das Element durch die. Fertigungsbearbeituagsvorriefetmig aiufg»-; bracht wird. Wie suvor erwähnt, war .diese'.Art-dee; Besen!ohtsne. bisher weitgehend 'unerwünscht. -
Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens" tmi ©iaer Vorrichtimg zur lertigbearbeitung @ines metallischen:.Übersugs:-;;■:' sur Er Beugung eines eclrv/ereren Überzugs mit einer gleichraässigen tfberÄUgsäicke" sowohl in Längs- als auch in-Querrichtung'des.-Elements "als-" er bisher möglich-war..' .Buroh die Erfindung; wird eis -5 Vsrfalirea und eine Vorrichtung sur Erzeugung eines glatten -"■"■- : "Oxyd<=]?iiiish"-=MetallÜ'bei>sugs auf eiaem syiindris'oliexi Element- g®-=» schaffen« Die Erfindung" sieht gang allgemein--vor* dass eia-.sich' bewegendes Element durch ©in Bad aus einem .geschmolzenen-"Be«»- ". schichtungsmetäll geleitet wird. In einem:""gewis_.sea Abetand won dem -BeschichtunffsbaS- ist ©in v/irbelnder. G-aßstrahl. vorgesehene v d@r. amfgmmd seiner wirbelndsm Wirlcung sus PoIg©'nats. aase das-;.;,'-Oberflächenoxyd in sthr kleine und gleiolimäasig
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BAD
zerbrochen
25©^ wia&el&ae daeste« w£M f ©OT.©r eisern verwendete eine Sperr
g zur Stii%@3srag &®r M©ag© as, geschmolzene
am d@® ll@M®at aafea£t@ts· nand damit star
Sid" ©^iiäteagsgesa^ss® ¥@κ§1©Μ!®||; b@st®!it aus ©istg1 Strahldüse
radial » diö
.eind9 das
Metallbe
Pigur 2 ist ein Querseimitte welcher die erfindimgsgemässe Düse «eigt.
Pigur 3 ist eine Seitenansieftt einer der Komponenten von Figur 2. Diese figur gibt die tangentiale Anordnung der Schlitze wieder, .. · ' - .
Im allgemeinen besteht das Heisstauohbesehichten von Drähten» Bohren oder dergleichen darin, dass die Oberfläche des Unter» lagsnmetalls für die Aufnahme des geschmolzenen Überzugs gründlich gereinigt oder anderweitig präpariert wird. Diese vorbereitenden Stufen bilden per se nicht !Deil der vorliegenden Erfindung. Es ist darauf hinzuweisen, dass die vorliegende !Erfindung eine derartige Vorbehandlung vor dem 2©itpunkt vorsieht» an welchsm ta? Draht an dem geschmolzenen fiesohiobtnngsbad
triff to : ';: V - '■ ";: ; ■ ;,'■-
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Beispiel® . für vorbereitende'-Methofiga* wi© al®- nis.eham Maßstab® durchgeführt w®M©a0 ©£M äi®s'@ I-I@tfeöfi©is. sieht nahes @i»g@gang©m mi w@rä©n -team©&f0 Im allg©®©i3s.@s!©stehest ilas© w£b@E©£t©nd©n" BaßaaSaa
Sehliessliob ifirä
ütc s&g&@s©tsst sis w©a?d©n-e li^tiät im
Stell© der vorstehend Tsosotoieiamea. Behaail ai©rend wirkendaui Of en kaan anöh eis® ehemiseh© Reinigungabehandltmg Burchfühnmg di© Bandoberfläche
kann nan "eine Schleif b@2iandluag anwend©»« M© OberiläqJi© des Drahtes miss in ©isitm derartigen Msräaße simber se^ " ein ©3ctrem seimellee imd gründliches. Benetzen duroh däe * : sohmolzene Metall salbst in d@m B@öehiöh1nmgsbsd^
Wie aus der ligur 1 hervorgeht, wird &a& zu besol^öht#ni^ Ze ment dursh die Beaugssahl 10 gefe©imzeiehnet# Wie^ wMhntjr ist ven äsr Voraus se tssuag aus3vigehe% d©s 'Elements gründlich durch ©in© @ntspr©eh@ad© behandlung gereinigt worden ist. Das Eohr 12 ©rst^®ekt siöh sehen dem redusierenetan Of en und dem Bgsphiohtungabad, Qo dass eine geeignet© Schutaatmospliira für d'as'^#4$^ eh©n in das B©sohiehtixngsbad ges'ohaffen id,3?
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Dae Beschichtungsbad wird schematise!! durch di@. Bezugszahl-14 gekennzeichneto In bekannter Weise ist dieses ~B@@chtehtisngebad mit eiser Eingangs« und einer Ausgangs-öffnung versehen» wobei beide Öffnungen miteiaander fluolitezi* so dass ©in Weg für das zu beschichtende Element gebildet wird'. Wenn-" auch di© erläuterten Beispiele einen horizontalen'Durchf-ü^rungsweg zeigen, so ist dennoch die Erfindung auch auf ein vertikales Beschichten anwendbar. Erfindungsgemäss sollte di@ Biagangsöffaung ein relativ enges Spiel für das zu beschichtende Element aufweisen,- um ein übesmässiges Austreten des Beechichtungsmetalles au verhindern»
Demgegenüber sollte die Ausgangsö'f-ffeung.,. welche in der Figur 1 durch die Bezugszahl16 gekennzeichnet wird; ein beträchtliches Spiel gegenüber dem durchgeführten Element besitzen, damit gewährleistet ist, dass ein Überschuss des aufgeschichteten Metalls durch das sich bewegende Element ausgetragen wird. Dieser Über« schuss an dem Besohichtungsmatall«, der duroh das Element ausgetragen wird8 wird schematiech durch die Befcugssalil 18 gekennzeichnet.
Der Überschuss des Beeohichtungsmetalls kam neben-dem Vorsehest." eines lockeren. Spiels der Öffnung auf verschiedene Weise aufgebracht werden«, Beispielsweise kann das gesqhmolsene"" Beschioh= tungenietail auf das sich bewegende Element- gegossen werden od©2?' auf das Element geflutet werden, und zwar'durch Surchleitign des Elements durch einen l!rogf dor geschmolzenes- Beschichtungsmetall enthält«
Di© esifiadungegeraässe Vorrichtung weist, ein© .Strahldüse auff.■ vrelfih© durch die Besugszahl 20 gekeiinseiclöiet wird.-- Siase Strtüildüse "ijs.fi Met eich in eimern raerlrlichmi-Alißtand von der Ausgangsöffmmg i6„.
Mil ■
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Die Strahldttse wird duröh die Figuren.2 wad. -3 ;im .gegeben. Si© besteht aus ei»©Bi Element 22. mit eine-r-Bohrung 24p die ia dar konischen "Wand-26 endet-./"Wie ams gun? 2 hervorgeht, ist &©r rechte Teil der Bohgirag 24 alt .-eines* "Gewinde versehen (vergleiche die BesiigesaM 24a) <,. "iffas &©ii®af/ ist femer mit einer-öffnung-28 versehene cta-eli ;w@loh@r. ims m, ' li@ecliich't®ade El®m©at gefiüirt
Das entgegengesetzt© Element der "Strahldüse wird:durch Äle 2«gssahl 50 gelEesHiseiclmet, Es besteht.' aus- ©ia©3a alt" ®tM.mä * wind© versehenen Seil 32,. welcher ia di©-¥indmgen 24a."d©s ·ώ deren Elemeatte eingreift« Das Clement, ist-ferner mit "-einem. w Seil 34 mit einem, verminderten ItagtaaseeeE1- T@re@Ä@nfl -. iai
der konischen Oberfläche 36 aa dem Eaä© ä@s El@a©ffi_t@ö-3 tisch - mit - dem Winkel der konischen.-Oberfläche ,26. :aa tea" Αο der Botouiig. in dem anderen Element 2®:-ist«; Ferner is.t.gm ©r sehen, dass das Element 30 mit eines ssntral©n.-öf£ sehen ists welche die' gleich© 'GrSs.se wie di© .Öffnung-■-28 in dem Element 22 l?©sitsto Buroli dies© 'öffnung wird "das -au"be schieht-gnde Element geführt. --".- "■■-'' ,- .
Di© figur 3 seigtp dass die leonisch® Öfeerfläch.e-.-'Jß 30 mit einer Tielsahl Ton Schlitten. 40-v©rs@hen'".ist..- Biise Schlitz© sind derartig angeordnet8 dass ilii:© Äolisea .im liehen tangential zn der äusoeren OberfläöhSL de"s--ss
den Rohres 10 stehen« ' - -."..-.'.'"
Betrieb dieser Mg© wird das Element 30 Ia. das.'Blement : 20: . Diese Unordnung ermöglicht-die. Schaffung ©£fi@? Rings ehlit soff mmg 42«, Die Fläch®: zwisohen- der ."■ 24 des Bleraeats 22" und. dom ϊβϋ 34 mit Tormiaderteia V
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¥i© weiter ©"ben ®s^.tote wird durch äas Xn@im&d@rschräu-h@n der "Elemente-20. "und 30 ©ine einstellbar©- RiagpGhlitsiSfinmng. 4'2 geschaffen«, Es TOr&e gefundenr dass diese ringförmig®'Öffnung öasiu geeignet ist» eiß ¥@a?sprate®ii des BescIiiohttmggBietalls bei rigen Geschw5,M"igjkeit@n auf" ©in Minimum herabgusetsen«. Bei 8ch*?iadigl!:@iten in- der Srösseaerdniang "^on 15 a Minute öaiKiber wird jedosii dmin ©in© bessere Terfsitoens.durehfiihnmg möglich,, venn Sie ringförmige Öffnimg durch yollstöndiges Bin« schrauben des Elements 30 in das Element 22 dicht..abgeschlossen. wird» ■ " ." . -
Vorerhitste IiWiIt8; Torerhitster Viasseröampf oder, andere © de Gase w©rd©a als Wisehmit1;@l bevorßugtr da «las auf 'dem. erseugte Cxjd ia. -vorteilhafter Weis© einem -Biiisaekeii cl'se oiitgdgentfirktc ^nde-ra ©ase^ wie"beispielsvroio«"Stickstoff miß. Argonf kömiaa ©feenfalls verwendet werden. X . "
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wicht des tfoeraugs pro Einheit dag«, Be ww&© f©B$g@s:fcel2fct bei Eia&aLtiaag des e^findungsgemässeii V©»£öÄreas": sowl@". feff ¥©2·-= wendisag der @3?fiadimgßgeiaäSB@B To^rielit^aag ialioi?is©ii.tai@s>. Weise tsnter'BiüImltuiig äes vorstehend "aiig@g©li©a®a &
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Claims (1)

  1. Patentansprüche
    Jy Verfahren asum kontinuierlichen Aufbringen ©ines metallisches Überzugs, "bsi welchem die Oberfläche dea 211 "beaoliiahtenden El©-= meats gründlich gereinigt itfird, worauf das Element dmreh ©in Bad aüB dem geschmolzenen Üborsugsmetall geleitet wird und das *geschmolsene Metalls &as an dem Element anhaftet, fertig "bearbeitet wirds dadurch, gekennzeichnet,, dass
    a) sich eine Oxidschicht auf dem gesolmolsenen Überzug9 der an
    dem Element anhaftet, bilden gelassen wird» "b) diese .Oxydschicht zu kleinen gleiclimäselg irerteilten Seilch©».
    aufgebrochen wird und
    c) der Überzug verfestigt wird.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gak©mä.^©icto.©tp öasa ©in wirbelnder Gasstrahl auf den mit Oxyd bad©ükt@a g©sctomolE@n©n Üb er Elia; gerichtet wird. ·
    3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekeaaseioJmet, dass der verwendete Gasstrahl aus einem oxydierenden Gas "besteht.
    4. Verfahren naeli Anspruch 2 oder 3s dadurch g®k@smgeiolinetp dass der verwendete Gasstrahl aus Luft besteht"„
    5. Verfahren nach Anspruch 1fi dadursh gekennz@i6hnett daes mt Herstellung sehw^a?©^ metallischer Übes^üg©
    a) die Oberflach®-€es 1SU b©sehicat@nd©n SLauents'gereinigt wird8 >) .das Element ^ämsoh; ©ine. beschraokte Öffnung ia. ein Bad aus des "'" g©s©hjaolsen@n tjberaugsm©tails geleitet WiM9 ; - ■ o) das Element.-änk β'β© Bad.äuseh eine aiolat^besetoinlst© öffnung. .
    -is"
    gesehmolsenen B@sßMehtungametall trägt»
    d) eis© Qxydsehieht sieh auf dem Überzug»- der auf dem Element anhaftet« bilden gelassen wird «ad
    e) des1 Überzug ohsie Entfernung der QatyeLsehieht fertig bearbeitet wird. ".·-.- '. . ■ . ----_'-
    6. V©rfabven. nach Anspruch §9 dadurch gekennzeichnet, dass die Fertigbearbeitungsstufe darin besteht» in pnmwin'blQmiim ¥©ia@ die Oxidschicht wu kleisiöa und glelcluallssig verteiltes. Seilen aufzubrecSi@2i, worauf aase!ili®es©nd d©r Üb@r@ug v@2?f@stigt wiMo
    7. Verfahr©»; nach Mspruch 5« dadurch g@ks^B@@iohm@t9 daps di© P©rtigb©arbeitußg des Überzugs darin b$@t@ht, ©Ia©a wirbelnden Gasstrahl auf den mit O^yd b@d@ckt@n ges©h®öls©a#a Überzug su riehtea9 worauf der Übersug verfestigt wird«
    8 ο Vorrichtung dur !Durchführung des ¥©rfaIir©His garaäes Anspruch ■"* - 7β gekeaaBsishn©t durch --. . . ■ - . - : ;. ~
    a) öija©n Körperteil siit einer öffnung» die einen; Burehfährungs^ weg für das zu. beschichtende Elemsnt bild©t9
    b) eine Burohführungseinrichtiing in d@m Körperteil» die sich in die erwähnte öffaung öffnet und tangential auf die Ober-
    y fläch© des Blamentes gerichtet ist» und
    c) ©ine Einrichtung für die Zuführung @in@s unter Xteiiek stehem« : den Gases in die Durchführungo
    9. Vorrichtung nach Anspruch 39 dadurch ge&enneeiehnet* dass die J^rchfilhrungseinrichtung entgegengesetzt d@r Bewegung des
    gerichtet ist«
    t;0e· Vosriohtiaag mach Anspruch 8g gelcennBeiäbnei; dnrah.
    ä). ©in erstes ^.©rnent mit eisier
    b) ein -svreltes
    ruiig des erstes Elementes .sitstP wobei das ©rate ,imd das " t© El@msnt ©in® sieh swisshea .ihnen befindliche e) ©im© 2tt£ilh^ttage-@inx'iQhttmg itir Qia inat@r Bmiok
    ia Verbindung'-mit* der ^βοοβθϊ« uad . " ' :_
    d) wenigstens ©in©/';Sureli£(ihs^%B@inriöhtung9 w^lqhe ©it der »er la V©r"binöimg steht und derartig angeordnet ist, dass ein Strahl, aue dem unter Druolr stehenden.jfltti,d tangential auf die Oberfläche* des Elements geriohtet
    11« Vorrielitimg aach Ansp3?uolä. 1O9 dadurch g©%eunzeichnet9 dass di© Duroliftilinmg8©inrioh.tuiig aus einer 7ielsalil τοη Burolifilh^ rungen besteht 9 di© ia gleichen-Abst&idea radial vm. das Element herum angeordnet sind.
    12. Torriohtuag sur Pertigbearbeituag. ©lass mit einem Metall isogenen Elements, gekennaeioSiiiet durch
    a) eine ZxiiiihrtmgseiarichttiBg für ein torfcer Druck stehendes
    b) eine Strahldüse^ di© mit ö@r 2ixfi!hnmgs©isiriehtung In Yerbin dung steht und ein© -öffnung für die. Burchleitung des zu'--be~ schichtenden Elements besitzt, und
    c) wenigstens eiae Surchführungs einrichtung, in der BUSd8 durch \felche das unter Druck stehende Fluid tangential auf das zu "besehichtead© Element g©ri©ht©t wird.
    13. Yorrichtung nach Aasprueh 12».. dadurch .gekenas@iohn@tr' dass die Surchfttlirungselnriohtung aus eiaer Vielzahl - von bestehts die in gleichen Abstünden radial-lim das llemeat ordnet
    14. Vorrichtung "nach Anspruch 12>-'dadurch *g@k@Miiseichnat» &u.bb
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    igt 2)ur<ih£tUirongeeinriohtiu3ig vorgesehen ist, um
    die ttittr Brück stehende fluid auf das Element bu richten.
    15. Toütidkiiuig HAtih. eiatm der ineprttohe 12 - 14, gekennsseiöh» duxoh
    1» £*d «ue «in«i gesöbaolBenen ÜbsreugsmetalX und b) «in· AuoiAngauffnune fSr das Bad, wobei die Auegangsöffüung •ittl D«WhttQurttas 4·β lleaente ait erheblichem Spiel ermögliokt« ti tface das ELeaent ·£&οη Überschuss an dem gesohmoi übereugeaetall aus dem Bad austrägt.
    16· Vorriflfctong naoh Ansprach 15, dadurch gekennEelohnety dass die etrahltttse in einer gewissen Entfernung von der Ausgangs- Cffnung vorgesehen ist, und sswar in einem Abstand, der dazu aus- reicht, di· Bildung'einer Oxyds chi cht auf dem gesohmolEenentJber- ■Ufei^tall« dae aus den Bad durch das Element ausgetragen wird, «u bilden. ■■-";■■ . : · "'■■■." _.-■■; _.
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