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DEUTSCHES REICH

REICH S PATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE ψί£'' GRUPPE ^% I

Patentiert im Deutschen Reiche vom 27.JuIi 1917 ab.

Es ist bekannt, Metallüberzüge nach dem Spritzverfahren dadurch herzustellen, daß man die Werkstücke unter Lagenveränderung innerhalb eines Behälters der Einwirkung der gegebenenfalls auch in Bewegung versetzten Düse des Metallspritzapparates aussetzt.

Dieses Verfahren geht von der Voraussetzung aus, daß ein gleichmäßiger, allseitiger Überzug nur erreicht werden könne, wenn man jedes einzelne Werkstück so an der Spritzdüse vorbeibewege, daß der Zerstäubungsstrahl der letzteren nacheinander alle Flächen desselben so lange bestreichen müsse, bis die gesamte Oberfläche des Werkstückes von dem Spritz-

¹S strahl getroffen worden sei.

Es liegt auf der Hand, daß eine solche Arbeitsweise namentlich bei sehr kleinen Gegenständen (Massenartikeln) nicht viel weniger unwirtschaftlich und zeitraubend ist, als wenn die Bestrahlung derselben einzeln von Hand außerhalb eines Behälters vorgenommen würde. Daher war das Metallspritzverfahren zur Herstellung von Metallüberzügen auf Kleinmetallwaren den übrigen Metallisierungsmethoden, ζ. B. dem galvanischen, dem Tauch-, dem Sherardisierungsprozeß u. a. gegenüber im Nachteile.

Die vorliegende Erfindung geht nun von der Feststellung aus, daß es zur Erzielung

gleichmäßiger, allseitiger Überzüge auf Kleinmetallwaren nach dem Spritzverfahren keineswegs nötig ist, daß eine geordnete Bestrahlung aller einzelner Flächen der Arbeitsstücke bis zur vollständigen Bedeckung der Gesamtoberfläche jedes derselben einsetzen muß. Es hat sich vielmehr gezeigt, daß man sehr brauchbare, im wesentlichen regelmäßige und den Überzügen der sonstigen, üblichen Metallisierungsverfahren mindestens gleichwertige Metallhäute nach dem Spritzverfahren auf Massenartikeln, namentlich metallischen Kleinwären erhalten kann, wenn man dieselben in großer Anzahl und völlig ungeordnet innerhalb eines Behälters so in fortgesetzter Lagenveränderung erhält, daß sie möglichst oft und am besten im freien Fall durch die von dem Spritzstrahl bestrichene Luftzone des Behälters und den von Metallnebeln und sehr feinem Metallstaub geschwängerten, heißen Luftraum des Behälters hindurchgetrieben werden.

Das Hindurchfallen der Werkstücke durch die von dem Spritzstrahl bestrichene, der Düse mehr oder minder nahe Luftzone gestattet nämlich in, viel höherem Maße als es möglich ist, wenn ein von Hand gehaltenes Werkstück direkt und aus nächster Nähe von einem kompakten Metallstrahl getroffen würde, auf ganz kurze Einwirkungszeit die Bestreichung fast der Gesamtheit der Oberfläche des Werkstücks. Bei dem nicht, unerheblichen Druck des Strahles wird das Werkstück außerdem noch, und namentlich wenn es nicht allzu schwer ist, während des Hindurchfallens durch die vom Strahl beherrschte Zone selbsttätig gewendet, gedreht oder sonstwie aus seiner Fallrichtung herausgebracht, so daß oft in

ta. Auflage, ausgegeben am 9. Februar

einem einzigen Bruchteil einer Sekunde das ganze Werkstück allseitig getroffen worden und mit einer gleichmäßig dünnen Metallhaut überzogen ist.

Aber auch, wenn unter der großen Anzahl der in dem Behälter untergebrachten Werkstücke der Zufall das eine oder andere nicht durch die Zone des Spritzstrahles bringen würde, so wird es doch fortgesetzt in dem

ίο von Metalldämpfen und Metallstaub erfüllten Luftraum herumgeworfen und überzieht sich dabei mit einer hauchdünnen, sehr fest anhaftenden Metallhaut, die oft eine Legierung mit dem Grundmetall des Werkstücks eingeht und allein schon genügt, es z. B. gegen Oxydationswirkungen zu schützen. Da die überwiegende Anzahl der Werkstücke aber der Kombination obiger Wirkungen ausgesetzt ist, so erklärt es sich, wenn man nach dem Verfahren Metallüberzüge erhält, die denen anderer Erzeugungsmethoden mindestens gleichwertig sind.

In den Fig. 1 bis 3. beiliegender Zeichnung ist eine zur Ausführung dieses Verfahrens dienende Vorrichtung in einer beispielsweisen Ausführungsform dargestellt; sie weist folgende Beschaffenheit auf:

α ist eine sich um eine wagerechte Achse drehende, auf Rollen b sich abwälzende Blechtrommel, die zweckmäßig polygonalen Querschnitt besitzt. Die Umfangswände der Trommel sind mit Durchlochungen a¹ und außen zweckmäßig mit Wärmeschutzmitteln a² versehen. Die Trommel, die durch eine Be- schickungstür c zugängig ist, besitzt im Innern radiale Vorspränge, Rippen oder Wände d, welche dazu dienen, die zu metallisierenden Werkstücke bei der Drehung der Trommel mitzunehmen, so daß die Werkstücke nahezu bis zum oberen Umfangspunkt angehoben werden und dann frei herunterfallen.

Eine der Trommelstirnseiten ist mit einer mittleren öffnung e ausgestattet, durch welche der Spritzstrahl des verwendeten Spritzappärates in das Trommelinnere hineinbläst. Dieses Hineinblasen des Spritzstrahles kann in wagerechter Richtung geschehen, wenn es sich darum handelt, die im Trommelinnern befindlichen Gegenstände nur zu verzinken. Soll aber ein anderes Metall als Zink für die Metallisierung verwendet werden, oder aber handelt es sich darum, etwa stärkere Überzüge auf dem Werkstück zu erzeugen, so empfiehlt es sich, den Spritzstrahl schräg nach der unteren Hälfte der Trommel hin gerichtet auf die dortselbst liegenden Werkstücke einwirken zu lassen, wobei der Spritzstrahl von dem einen nach dem anderen Trommelende hin wandert. Letztere Maßnahme kann in der Weise bewirkt werden, daß eine quer vor der zentralen öffnung e der Außenseite der Trommelstirnwand angeordnete Welle f oszillierende Bewegungen macht, die durch einen Halter g auf den an ihm befestigten Spritzapparat i übertragen werden, welcher zweckmäßig in Form der bekannten Schöopschen Drahtspritzpistole gewählt wird.

Der Spritzstrahl der Drahtspritzpistole i wandert also bei den Bewegungen der Welle f zwischen den Richtlinien A-B von dem einen nach dem anderen Trommelende hin und her, wobei die gleichzeitige Drehung der Trommel es ermöglicht, daß alle in ihrer unteren Hälfte untergebrachten und in der Zone des Spritzstrahles befindlichen Werkstücke unmittelbar von dem Sprifzstrahl getroffen werden. Eine fortgesetzte Lagenveränderung der Werkstücke wird aber dabei durch die Rippen oder Wände d bewerkstelligt, welche die Gegenstände bis in die Nähe des oberen Umfangpunktes der Trommel heben und dann im freien Fall herabfallen lassen. Bei diesem Herabfallen verändern die Gegenstände nicht nur ihre Lage gegenüber ihrer früheren Stellung zueinander und auf dem Trommelboden, sondem sie gelangen auch in die von dem Spritzstrahl getroffene Luftzone und in den mit herumwirbelndem Metallstaub und Metallnebeln durchsetzten Luftraum in der oberen Trommelhälfte. So wird namentlich beim Verzinken durch die Sublimationsfähigkeit des feinen Zinkstaubes schon bei Temperaturen von 120° C ein Metallniederschlag, eine Art Legierung mit der Oberfläche der Werkstücke herbeigeführt, welche genügt, um z. B. eiserne Massenartikel vor dem Rosten auch an solchen Stellen zu schützen, welche nicht direkt von dem Spritzstrahl getroffen worden sind. Selbstverständlich kann man durch eine genügend lang bemessene Bearbeitung der Werkstücke in der vorgeschilderten Weise fast mit Sicherheit ein vollständiges Überziehen der Gegenstände durch die Wirkung des Spritzstrahles erreichen, was von Bedeutung für die Metalle ist, die nicht wie Zink schon in verhältnismäßig geringer Wärme sublimieren.

Die Wärme im Trommelinnern, welche bei der Verzinkung das Entstehen von Zinkdämpfen aus dem herumwirbelnden Metallstaub zur Folge hat, wird durch die das Schmelzen des Metalldrahtes im Düsensystem des Spritzapparates bewirkende Stichflamme erzeugt. Die Wärrneschutzbekleidung a² verhindert die Ausstrahlung der im Trommelinnern herrschenden Temperaturen, die durchweg zwischen 120 und I50⁰ C schwanken. Es steht selbstverständlich nichts im Wege, nötigenfalls die Temperatur im Trommelinnern durch Außen- oder Innenbeheizung der Trommel zu erhöhen. Auch empfiehlt es sich, die Trommel mit einem kastenartigen Umbau h zu versehen, der vorn durch eine beispielsweise verschieb-

bare Tür k zwecks Beschickung und Leerung der Trommel geöffnet werden kann.

Man kann in der gleichen Trommel, in der die Metallisierung der Werkstücke stattfindet, auch die vorauszugehende Reinigung derselben mittels Sandstrahlgebläses vornehmen.

Zu dem Zwecke kann man unterhalb der Trommel in dem kastenartigen Umbau h. eine perforierte Platte h¹ vorsehen, die nach oben

ίο einen trichterförmigen Auslauf I abschließt. Der Auslauf I endet in einer Saugdüse, m, an die ein Schlauch η angeschlossen ist. Der Schlauch η mündet in einer ebenfalls auf der Welle f befestigten Druckdüse p, welcher durch einen Schlauch q und eine Rohrleitung r Druckluft zugeführt wird.

Bevor das Überziehen der in die Trommel gelegten Gegenstände mit Metall geschieht, wird nun Sand auf die Platte h¹ geschüttet.

ao Wird dann die Trommel geschlossen und Druckluft in die Sandstrahldüse j> eingelassen, so wird der Sand von der Saugdüse m angesaugt und durch die Sandstrahldüse p auf die in der Trommel befindlichen Gegenstände geschleudert, wobei der Sandstrahl zwischen A-B von einem Trommelende nach dem anderen wandert und die durch die Drehung der Trommel fortwährend ihre Lage verändernden Gegenstände abstrahlt. Die oszillierenden Bewegungen der Welle / werden durch ein Kurbelgetriebe t-u-v-v¹ von der Antriebsachse t aus erzeugt.

Ist die Reinigung beendet, so wird die Sandstrahldüse durch Lösung einer Schraube des aiii der Welle f befindlichen Halters verschiebbar gemacht und dann auf der Welle f beiseite geschoben. Nunmehr wird der Metalispritzapparat i an die Stelle der Sandstrahldüse p geschoben, auf der Welle f befestigt, und so beginnt alsdann der Metallisierungsprozeß in der schon beschriebenen Weise.

Die Entstaubung des Apparates kann mit Hilfe eines Rohres s¹ erfolgen, dem Druckluft zugeführt wird. Das Rohr s¹ mündet in eine Ejektordüse auf der Decke des kastenartigen Umbaues h. Der Staub wird dann durch die Ejektordüse innerhalb einer Rohrleitung ζ ins Freie befördert.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Metallüberzügen nach dem Spritzverfahren innerhalb eines die in Bewegung versetzenden Werkstücke enthaltenden Behälters, dadurch gekennzeichnet, daß man eine größere Anzahl der Werkstücke in ungeordneter Lage Und kleineren Abmessungen innerhalb des Behälters so in fortgesetzte Lagenveränderung versetzt, daß die Werkstücke mehrfach und zweckmäßig in freiem Fall durch die von dem Spritzstrahl bestrichene Luftzone und den von Metalldämpfen und Metallstaub geschwängerten Luftraum des Behälters hindurchgetrieben werden.

2. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen drehbaren, mit einer verschließbaren Beschickungsöffnung versehenen Behälter (a), welcher mit Anhubmitteln (d) ausgestattet ist, die die Werkstücke in eine Lagenveränderung, bringen, wobei der Spritzapparat zweckmäßig an der einen Stirnwand durch die öffnung (e) in das Trommelinnere führt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel mit öffnungen^¹) zum Entlüften der ins Innere geblasenen Zerstäubungsgase und gegebenenfalls mit die Wärmeausstrahlung verhindernden Abkleidungen (α²) ausgestattet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß vor den Einblaseöffnungen (e) der Trommel die Spritzapparate (i) derart angeordnet sind, daß sie hin und her gerichtete Drehbewegungen ausführen, so daß der Spritzstrahl in der Richtung schräg nach der unteren Trommelhälfte hin von dem einen nach dem anderen Trommelende wandern muß.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Einblaseöffnung der Trommel eine Querwelle (f) angeordnet ist, auf der nicht nur der Drahtspritzapparat, sondern auch eine Sandstrahldüse, in der Wellenrichtung verschiebbar, aber feststellbar, vorgesehen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen. '