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;rfindungsbeschreibung Die erfindung betrifft Anlagen zum Warmauftragen
von Schutzschichten, insbesondere eine Anlage zum Auftragen einer Schutzschicht
auf Walzprofile.
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Die vorliegende Erfindung kann Qeim Auftragen von Schutzschichten
auf lange Erzeugnisse wie verschiedene Walzprofile (Winkel-, T-, I-, U-Profilträger,
Schienen u.a.), insbesondere für Baumetallkonstruktionen wie Fachwerkträger, Säulen,
Kühltürme, Freileitungsmasten, Treppen, Geländer und auf Schienen sowie Rohre verschiedenen
Bestimmungszwecks, erfolgreich anurewendet werden.
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Die Erfindung kann außerdem im Maschinen-, Schiff-, Automobil-, Waggon-,
landwirtschaftlichen Maschinenbau und anderen Industriezweigen für den Schutz von
Konstruktionsgliedern, insbesondere von Rahmenkonstruktionen gegen Korrosion Anwendung
finden.
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Schutzschichten werden derzeit auf lange Gegenstände nach einem Warmverfahren
so aufgebracht, das der betreffende Gegenstand abwechselnd mit dem einen und dann
mit dem anderen Ende in ein vertikales Bad eingetaucht wird, in dem gegenüber einem
offenen horizontalen Bad die Wärme am günstigsten ausgenutzt wird.
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In dieser Weise werden unter Verwendung eines intermittie renden Verfahrens
beispielsweise Zinkschichten aufgetragen.
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Infolge Zinkmangels und hohen Kostenaufwandes für das Zink wird jetzt
in Betracht gezogen, einen anderen Werkstoff wie Aluminium und dessen Legierungen
zur Beschichtung zu verwenden.
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Aluminium und Aluminiumlegierungen haben eine höhere Schmelztemperatur
Das Auftragen einer Al-Schicht findet bei einer Temperatur zwischen 720 und 7500
C statt, während Zn-Schichten bei einer.Temperatur von 4k;5 bis 480° C auföebracht
werden, Die für die Durchführung des Prozesses erforderliche hohe Temperatur und
die Agressivität von Aluminium und dessen Legierungen sowie deren ausgeprägte Neigung
zur Qxydation gestatten es nicht, das Aluminium
ren mit den Vorrichtungen
durchzuführen, die für das Verzinken vorgesehen sind, ohne daß die Wirksamkeit beeinträchtigt
ist.
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Bs ist bereits eine Anlage zum Warmauftragen einer Schicht auf Rohre
und andere lange Erzeugnisse bekannt (US-ES 3 d77 975, 1975), bei welcher die Erzeugnisse
durch eine unterhalb eines Behälters mit schmelzflüssigem metall angebrachte Rinne
durchgezogen werden. Aus dem genannten Behälter fließt durch eine Öffnung in dessen
Boden das schmelzflüssige Metall und gelangt auf das sich bewegende Erzeugnis, wonach
es über die Rinne zu einem Metallsammelgefäß kommt und von dort dem Behälter wieder
zufließt.
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Der Behälter mit dem flüssigen Metall VelfüLt über einen Erhitzer
zur Konstanthaltung der erforderlichen Temperatur der Schmelze.
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Um die Schmelze um das Erzeugnis herum fließen zu lassen, bedient
man sich Zerstäubungslamellen.
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Diese Vorrichtung gewährleistet keine gute Uberzugsqualität, weil
der Ablauf des Auftragsvorganges von der Anordnung und den Maßen der Lamellen sowie
deren S-teuerung abhängig ist.
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Beim überziehen eines Erzeugnisses mit Aluminium ist diese Vorrichtung
wirtschaftlich nicht vertretbar, weil die hohe Temperatur der Schmelze in den beiden
Behältern und im Pumpsystem für das Pumpen der Schmelze nicht konstant zu ha halten
ist. Uberdies können sich im Bad feste FeAl 3 Verbidungen, die ntermetalloiden ähneln,
bilden.
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Es ist eine weitere Anlage bekannt (FR-PS 2 229 782 die ein kontinuierliches
Auf tragen einer Schicht auf ein Erzeugnis ermöglicht, das waagerecht ein Bad mit
schmelzflüssigem Metall vorbestimmter Spiegelhöhe durch läuft.
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Die Anlage zum Auftragen der Schicht umfaßt eine Wanne mit flüssigem
Metall, die eine öffnung für den Durchlauf des zu bearbeitenden Erzeugnisses durch
das flüssige Metall aufweist, sowie einen Sintritts- und
ner einen
Austrittskanal. Zur Verhinderung Metallleckage aus der Wanne sind an den Kanälen
magnetodynainische Verschlüsse vorUesehen. Die Öffnungen liegen in ein- und derselben
Höhe, und die vorbestimmte Metallspiegelhöhe wird oberhalb der Öffnungen konstant
gehalten.
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Diese bekannte Anlage ist nicht hinreichend zuverlässig, weil bei
einem Stromausfall das flüssige Metall infolge der konstanten Spiegelhöhe innerhalb
der Wanne durch die Offnung für die Einführung des Erzeugnisses herausfließen kann.
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Die Anlage ist nicht wirtschaftlich, weil sie einer Konstanthaltung
der Metallspiegelhöhe und des Betriebes des magnetodynamischen Verschlüsse bedarf.
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@inzu kommt, daß die Überzugsgüte sich je nach Betrieben der Anlage
infolge Verunreinigung der in der Wanne befindlichen Schmelze durch Oxide und andere
Verbindungen verschlechtert0 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anlage
zum Auftragen einer Schutzschicht auf Walzprofile zu schaffen, die durch Änderung
der etallspiegelhöhe in der Wanne eine automatische Steuerung des Vorganges beim
Auftragen einer Schutzschicht unter verschiedenen betriebsbedingungen der Anlage
ermöglicht, wodurch die Betriebssicherheit der Anlage, im besonderen im Notbetriebszustand
verbessert wird.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß bei einer Anlage zum Auftraen
einer Schutzschicht auf Walzprofile, die aus einer Wanne mit schmelzflüssigem Metall,
die eine Sintritts- und eine Austrittsöffnung für den Durchlauf des zu bearbeitenden
Erzeugnisses durch die Schmelze aufweist, einem Eintritts- und einem Austrittskanal,
die mit der Wanne durch entsprechende Öffnungen verbunden sind und an den Kanälen
angebrachten magnetodynamischen Verschlüssen besteht, gemäß der Erfindung eine Vorrichtung
zur Änderung der Metallspiegelhöhe in der Wanne, die für eine automatische
Steuerung
des Auftragens einer Schutzschicht unter verschiedenen Betriebsbedingungen der Anlage
sorgt, und Rohre für die Zuführung eines Raffinationsgases zur Wanne vorsehen sind0
Für das Auftragen einer Schutzschicht auf lange xrzeugnisse ist es zweckmäßig, die
Vorrichtung zur Änderung der Metallspiegelhöhe in der Wanne mit einem Teil zu versehen,
das in der Wanne einseitig relativ zum Eintritts- und dem Austrittskanal für den
Durchlauf des zu bearbeitenden Erzeugnisses durch die Schmelze angeordnet, mit einem
Hebewerk für dessen senkrechte Bewegung in der Wanne kinematisch gekoppelt ist und
einen Kanal für den Umlauf und den Auslaß der Schmelze aus der Wanne aufweist und
in seinem Unterteil eine Rinne besitzt, die an der Wanne so verläuft, daß sich das
drzeugnis beim Auftragen der Schutzschicht oberhalb der Rinne befindet, und mit
Filtern zur Reinigung des schmelz flüssigen Metalls, die unterhalb der Rinne angeordnet
sind, zu oestücken, wobei die Rohre für die Raffinationsgaszuführung zur Wanne im
Unterteil der Rinne angebracht sind.
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Beim Auftragen einer Schutzschicht auf Erzeugnisse kleinen und mittleren
Profils, die in großen Serien bearbeitet werden, ist es sinnvoll, im Wannenboden
eine Erhebung, die den Wannenraum in zwei Zonen einteilt, von denen eine Zone als
Arbeitszone gilt, in welcher beim Auftragen der Schutzschicht das Erzeugnis verweilt,
und zwei Kanäle, deren Eintrittsöffnungen in die Zonen der Wanne einmünden, vorzusehen,
und die Vorrichtung zur Änderung der Uietallspiegelhöhe in der Winiie mit einer
Rohrleitung samt einem daran angebrachten Induktor zur Erwärmung und Erzeugung eines
gerichteten Iv,etallstromes, die mit im Wannenboden hergestellten Kanälen verbunden
ist, einem Hydraulikzylinder, dessen bewegbares Glied mit dem Wannenkörper seit
lich der Arbeitszone kinematisch gekoppelt ist, und einem Druckluft-Tiydraulikverstärker,
der mit dem Hydraulikzylinder, einem Luft-
zufuhrsystem über ein
elektromagnetisches Ventil und der Atmosphäre über ein weiteres elektromagnetisches
Ventil verbunden ist, zu bestücken.
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Für das Schutzschicht ist es vorteilhaft, wenn die Vorrichtung zur
Änderung der Metallspiegelhöhe in der Wanne einen mit der Wanne hydraulisch verbundenen
Behälter, ein Vakuumsystem mit einer Vakuumpumpe und einem Aufnahmegefäß, das mit
de Behälter üDer eine Rohrleitung mit einem daran angebrachten elektromagnetischen
Ventil verbunden ist, und einen Druckausgleicher in Form eines elektromagnetischen
Ventils, das an einer mit dem Behälter verbundenen Rohrleitung angebracht ist, umfaßt.
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Für das Austragen einer Schutzschicht auf einen Streifen und ein
Blech ist es zweckmäßig, wenn die Vorrichtung zur Änderung der Metallspiegelhöhe
in der Wanne einen mit der Wanne hydraulisch verbundenen Behälter, ein Inertgaszufuhrsystem
einschließlich einer Inertgasquelle, die mit dem behälter über eine Rohrleitung
verbunden ist, an der ein elektromagnetisches Ventil angebracht ist, sowie einen
Druckausgleicher in Form eines elek tromagnetischen Ventils, welches an einer mit
dem behälter verbundenen Rohrleitung angefracht ist, umfaßt. e Beim Auftragen einer
Schutzschicht zur schnellen Änderung der Betriebsbedingungen der Wanne und beim
Aurtragen einer Schicht auf Erzeugnisse universaler Gypengröße sowie bei langwierigem.
Betrieb der Anlage unter schweren Bedingungen von Nutzen, wenn die Vorrichtung zur
Änderung aer letallspiegelhöhe in der Wanne einen Behalter, der mit der Wanne über
kanäle hydraulisch verbunden ist, die in einer Trennwand zur Abtrennung des Behälters
und der Wanne voneinander hergestellt sind, steuerbare Verschlüsse, die in den Kanälen
zur Regelung des darin fließenden Metallstromes angebracht sind, Metallzuflußrohre,
die außen an der
ich Wanne derart angebracht sind, daß deren Eintrittsenden
im Behälter und deren Austritts enden in der Wanne befinden, und Induktoren sowie
magnetohydraulische Pumen, die an den Metallzuflußrohren angebracht sind, umfaßte
Es hat sich fernerhin als vorteilhaft herausgestellt, die Vorrichtung zur Änderung
der Metallspiegelhöhe in der Wanne mit an den Eintritts enden der Metallzuflußrohre
angebrachten Filtern zu versehen.
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Es ist hierbei zu bevorzugen, jedea steuerbaren Verschluß als Schieber
auszubilden, der mittels einer Zugstange mit einem Hydraulikzylinder gekoppelt und
senkrecht bewegbar zwischen zwei ortsfesten Platten angebracht ist, die in der Mitte
des Kanals mitteils Hülsen arretiert sind, wobei der Schieber, die Platten und die
Hülsen öffnungen aufweisen, die einen Kanal für den Metallzufluß aus dem Behälter
zur Wanne bilden.
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Nachstehend wird die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen
mit Bezug auf die Zeichnungen-näher erläutert, in diesen zeigt Fig0 1 eine erfindungsgemäße
Anlage zum Auftragen --einer Schutzschicht auf Walzprofile mit einer mechanischen
Vorrichtung zur Änderung der Metallspiegelhöhe in der Wanne; Fig0 2 einen Schnitt
nach der Linie II-II der Fig.
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1, gemäß der Erfindung; Fig0 3 eine erfindungsgemäße Anlage zum Auftragen
einer Schutzschicht auf Walzprofile unter Änderung der Metallspiegelhöhe relativ
zu den Sintritts- und den Austrittsöffnungen der Wanne¼Nurch deren Schrägstellung;
Fig, 4 eine erfindungsgemäße Anlage zum Auftragen einer Schutzschicht auf Walzprofile
unter Änderung der Metallspiegelhöhe in der Wanne bei Verwendung eines Vakuumsystems;
Fig.
5 eine erfindungsgemäße Anlage zum Auftragen einer Schutzschicht auf Walzprofile
unter Verwendung eines Überdruckes zur Änderung der Metallspiegelhöhe in der Wanne;
Fig. 6 eine erfindungsgemäße Anlage zum Auftragen einer Schutzschicht auf Walzprofile
mit einem magnetodynamischen System zur Änderung der Metallspiegelhöhe in der Wanne;
Fig. 7 einen Schnitt nach der Linie VII-VII in Fig. 6.
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Die Anlage zum Auftragen einer Schutzschicht auf Walzprofile enthalt
eine Wanne 4 (Fig. 1) mit schmelzflüssigem Metall. In einer der Wände des Wannenkörpers
ist eine Eintrittsöffnung 2 für den Durchlauf des zu bearbeitenden Erzeugnisses
3 durch die Wanne 1 hergestellt.
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In der Wanne 1 ist eine Vorrichtung zur Änderung der Metallspiegelhöhe
mit einem Teil 4 untergebracht, das mit einem Hebewerk für dessen Senkrecht bewegung
in der Wanne 1 kinematisch gekoppelt ist0 In seinem Unterteil verfü6?t das Teil
4 über eine Hinne 5, die längs der Wanne 1 derart verläuft, daß beim Auftragen einer
Schutzschicht das zu bearbeitende Erzeugnis 3 oberhalb der Rinne 5 liegt.
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In der Rinne 5 ist eine Aussparung 6 zur Ansammlung des aus der Schmelze
ausfallenden Niederschlages hergestellt und sind gelochte Rohre 7 für die Zuführung
eines Raffinationsgases in das schmelzflüssige Metall untergebracht, die mit einen
porigen Werkstoff gegen das Angreifen durch das Aluminium verkleidet sind. Unterhalb
der Rinne 5 befinden sich Filter 8 zur Reinigung des flüssigen metalls, die beispielsweise
aus einem Glasfaserstoff gefertigt sind.
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Das Teil 4 hat einen abnehmbaren Deckel 9 mit Wärmedämmung, in den
erhitzer 10 eingebaut sind.
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Die Wanne 1 besitzt einen Deckel 11 mit Närmedämmung, der mit dem
Teil 4 mittels eines Gelenkes 12 verbunden ist.
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Im Unterteil des Teiles 4 ist ein Kanal' 13 für den Umlauf und den
Auslaß der Schmelze aus der Wanne 1 durch ein Stichloch 14 vorgesehen.
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L!it ililfe des Ilebewerkes mit einem Druckluftzylinder 15, einem
elektromagnetischen Ventil 16, einem Rollenzug 17 und Hubseilen 1d kann das Teil
4 aus der Wanne 1 zur Einstellung der Metallspiegelhöhe in der Wanne 1 zwecks der
Entfernung des Bodensatzes oder der Instandsetzung der Wanne 1 völlig oder nur teilweise
herausgenommen werden0 Die Anlage verfügt über ein System zur Erwarmung und zwutimlauf
des flüssigen Metalls in der Wanne 1 mit einer magnetodynamischen Pumpe, die Entnahmekanäle
19 und einen Induktor 20 umfaßt. An den Entnahmekanälen 19 sind Induktoren 21 angebrachte
Im Wannenkörper sind gelochte Rohre 22 für die Zuführung eines Raffinationsgases
ins schrrlelzflüssige Metall angeordnet.
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Die vorgegebene Metallspiegelhöhe innerhalb der Wanne 1 ist mit der
Bezugsziffer 23, der Metallspiegel nach dessen Änderung mit der Bezugsziffer 24
und das Schutzflußmittel mit der Bezugsziffer 25 bezeichnet.
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In der Wandung des Wannenkörpers (Fig. 2) ist gegenüber der Eintrittsöffnung
2 eine Austrittsöffnung 26 hergestellt, während das Teil 4 (Fig. 1) innen seitlich
dazu und zum Eintritts kanal 27 und Austrittskanal 2d mit daran außerhalb der Wanne
1 angebrachten magnetodynamischen Verschlüssen in Form von Induktionsspulen 29 angeordnet
ist.
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In der magnetodynamischen Pumpe ist zwischen den Entnahmekanälen
19 ein Mittenkanal 30 hergestellt.
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Sämtliche Elemente der Anlage, die mit der Schinelze in Beruhrung
kommen, und zwar Wanne 1, eil 4 mit der Rinne 5, Stichloch kanal 14, Entnahmekanäle
19, Mittenkanal 30, Eintritts 27 und Austrittskanal 2d, sind mit einem feuerfesten,
gegen das flüssige Metall beständigen Werkstoff wie z.B. feuerfestem, mit
Netallskelett
bewehrtem Beton verkleidet.
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Die Metallspiegelhöhe 23 in der Wanne 1 kann bezüglich der Eintritts
öffnung 2 und der Austrittsöffnung durch eine Schrägstellung der Wanne 1 mittels
einer Kippeinrichtung geandert werden0 In diesem Falle ist im Wannenboden (Fig.
3) in dessen lu!itte eine Erhebung 31 vorgesehen, durch.welche der Wannenraum in
zwei Zonen 32 und 33 eingeteilt wird. Die Zone 32, in der sich das Erzeugnis 3 während
des beschichtungsvorganges befindet, gilt als Arbeitszone. Darüber hinaus weist
der Wannenboden zwei Kanäle 34 und 35 auf, deren Eintrittsöffnungen in die Zonen
32 und 33 der Wanne 1 einmünden. Oberhalb der Eintrittsöffnung des Sanals 35 befindet
sich ein Filter 36, das beispielsweise aus einem Glasfaserstoff angefertigt ist.
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Der Wannendeckel 11 ist auf dem Wannenkörper starr befestigt und
weist an der Zone 33 eine öffnung 37 auf. Unter dem Deckel 11 befinden sich Erhitzer
38.
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Die Kippeinrichtung zum Kippen der Wanne 1, die als Vorrichtung zur
Anderung der Metallspiegelhöhe in der Wanne 1 i'urier, umfaßt eine Xohrleitung 39,
die mit den Kanälen 34, 35 verbunden ist, welche im Wannenboden hergestellt sind0
An der Rohrleitung 39 ist ein Induktor 40 vorgesehen, der an einem Rahmen 41 befestigt
ist. Die Kipp/einrichtung zum Kippen der Wanne 1 enthält überdies einen Hydraulikzylinder
42, dessen Kolben-Stange 43 seit der Zone 32 mit dem Wannenkörper gelenkt verbunden
ist. Mit dem ISydraulikzylinder 42 ist ein Druckluft-Hydraulikverstärker 44 über
eine Rohrleitung 45 verbunden. Der Druckluft-Hydraulikverstärker 44 ist über eine
Rohrleitung 46 und ein elektromagnetisches Ventil 47 an ein Luftzufuhrsystem 48
angeschlossen und über eine Rohrleitung 49 und ein daran angebracht elektromagnetisches
Ventil 50 mit der Atmosphäre verbunden.
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Die Wanne 1 liegt auf Seiten der Zone 32 auf Stützen 51 auf und ist
auf der anderen Seite mit Stützen 52 gelenkig abgestützt.
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Falls die Änderung der Metallspiegelhöhe 23 (Fig5 4) in der Wanne
1 durch ein Vakuumsystem bewirkt werden soll, wird die Vorrichtung für die Änderung
der sletallspiegelhöhe in der Wanne wie folgt aufgebaut Sie umfaßt einen Behälter
53, der von der Wanne 1 durch eine Trennwand 54 abgetrennt ist, in deren Unterteil
eine öffnung 55 rür die hydraulische Verbindung des Behälters 53 mit der Wanne 1
vorgesehen ist, ein Vakuumsystem und einen Druckausgleicher. Das Vakuumsystem enthält
eine Vakuumpumpe 56 und ein Aufnahmegefäß 57, die miteinander über eine Rohrleitung
5d verbunden sind. Das Aufnahmegefäß 57 steht mit dem behälter 53 mittels einer
Hohrleitung 59 und eines daran angebrachten elektromagnetischen Ventils 60 in Verbindung.
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Der Druckausgleicher ist als ein elektromagnetisches Ventil 61 ausgebildet,
das an einer mit dem Behälter 53 verbundenen Hohrleitung 62 angebracht ist0 Der
Behälter 53 hat einen Deckel 63 mit Dichtungen 64 zum hermetischen Abschluß, unter
welchem ein Erhitzer 65 untergebracht ist.
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In der Trennwand 54 ist ein Erhitzer 66 und unter dem Deckel 11 der
Wanne 1 ein Erhitzer 67 vorgesehen, die für die Konstanthaltung der Temperatur der
Schmelze, die für Aluminium und seine Legierungen 720 bis ?5Qo C beträgt, sorgen.
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In der Wand des behälters 53 ist in deren Oberteil eine öffnung 68
rür die Zuführung der Schmelze und eines Schutzflußmittels mit einen luf- und gasdichten
Deckel 69 hergestellt, während im Unterteil der Wand ein Stichloch 70 für das Abstechen
des flüssigen Metalles vorgesehen ist. Am Boden des Behälters 53 sind die gelochten
Rohre 22 für die Raffinationsgaszuführung verlegt. Im Oberteil der Wanne 1 ist eine
öffnung 71 für die Zuführung eines Schutzflußmittels vorgesehen.
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Soll für die Änderung der Metallspiegelhöhe in der Wanne 1 ein Uberdruck
verwendet werden, dann besteht die
Vorrichtung für die Änderung
der Metallspiegelhöhe 23 in der Wanne 1 aus einem Behälter 72, der von der Wanne
1 durch eine Trennwand 73 abgetrennt ist, in deren Unterteil eine Öffnung 74 für
die hydraulische Verbindung des 3ehalters 72 mit der Dünne 1 hergestellt ist, einem
Inertgaszufuhrsystem und einem Druckausgleicher.
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Das Inertgaszufuhrsystem umfaßt eine Inertgasquelle 75, die mit dem
Behälter 72 über eine Rohrleitung 76 mit einem daran angebrachten elektromagnetischen
Ventil 77 verbunden ist.
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Der Druckausgleicher ist als ein elektromagnetisches Ventil 78 auseführt,
das an einer Rohrleitung 79 angebracht ist, die an den behälter 72 angeschlossen
ist.
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Der Behälter 72 verfügt über einen luft- und gasdichten Deckel d0,
unter welchem Erhitzer 81 angeordnet sind0 Unter dem Deckel 11 der Wanne 1 befinden
sich Erhitzer d2, und in der Wannenwandung ist eine Otfnung 83 für die Zuführung
eines Schutzflußmittels und der Schmelze hergestellt, die mit einem Deckel d4 verschlossen
wird.
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Die Änderung der Metallspiegelhöhe 23 (Sig. 6) kann aucn mit Hilfe
einer Vorrichtung vorgenommen werden, die einen Behälter d5 hat, der mit der Wanne
1 über Kanäle 86 verbunden ist, die in einer Trennwand 87 hergestellt sind, welche
die Wanne 1 von dem Behälter 85 abtrennt.
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Die Vorrichtung verfügt darüber hinaus über etallzuflußrohre 88 (i6.
7), die außerhalb der Wanne 1 so angeordnet sind, daß sich deren Eitnritts enden
89 (Fig.6) im Behälter 85 und deren Austritts enden 90 in der Wanne 1 befinden.
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In den Kanälen 86 sind steuerbare Verschlüsse untergebracht, von
welchen ein jeder je einen Schieber 91 besitzt, der mittels einer zugstange 92 mit
einem Hydraulikzylinder 92 verbunden ist. Der Schieber 91 ist
senkrecht
bewegbar zwischen zwei ortsfesten, geschllY-fenen Platten 94, 95 aus einem reuerresten
Werkstoff gelagert, die in der Mitte des Kanals 86 mittels Hülsen 96, 97 arretiert
sind. Der Schieber 91, die Platten 94, 95 und die Hülsen 96, 97 weisen Öffnungen
auf, die einen Kanal 98 tür den Durchfluß der Schmelze aus der Wanne 1 in den Behälter
85 ausbilden, In der Trennwand 87 sind Nuten hergestellt, in welcne Schamottestücke
99 eingelegt sind, die auf die Hülsen 96, 97 dicht aufgesetzt sind0 Am Eintritts
ende 89 jedes .etallzuflußrohres 88 sind Filter 100 aus beispielsweise Glasfaserstoff
angebracht.
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Oberhalb der Wanne 1 und des Behälters d5 sind Deckel 11 und 101
angeordnet, und in deren Wandungen sind im Oberteil jeweils öffnungen 102, 103 für
die Zuführung der Schmelze, eines Flußmittels und für die Reinigung des flüssigen
Metalls vorgesehen. Im Unterteil der Wandung der Wanne 1 und des Behälters 85 sind
Stichlöcher 104, 105 für das Abstechen der Schmelze hergestellt.
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Am Boden der Wanne 1 und des Behälters 85 sind die gelochten Rohre
22 für die Raffinationsgaszuführung in das flüssige Metall verlegt.
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In der Trennwand d7 ist ein Kanal 106 für den AbfluB des überschüssigen
fvletalls zum Behälter 85 hin vorgesehen, sobald die vorbestimmte Metallspiegelhöhe
24 überstiegen ist0 An jedem Metallzuflußrohr 88 (Fig. 7) sind magnetodynamische
Pumpen 107 zur Bildung eines Metallstro-Ines in den Metallzuflußrohren bb und Induktoren
108 zur Erwärmung der Schmelze bei deren Strömung aus dem Behälter 85 zur Wanne
1, die an den Eintritts enden 89 und den Austritts enden 90 angeordnet sind, angebracht.
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Die Wirkungsweise der Anlage zum Auftragen einer Schutzschicht mit
der mechanischen Vorrictung zur Änderung der Metallspiegelhöhe in der Wanne 1 (Fig.
1) ist wie folgt
In die Wanne 1 mit schmelzflüssigem Metall wird
ein Schutzflußmittel 25 eingegeben. Dann wird die Anlage in den Betriebszustand
überführt. Man schaltet die Induktionsspulen 29 (Fige 2) ein. Anschließend wird
die Druckluftzylinder 15 des Hebewerkes betätigt, hierbei wird die Luft aus dem
Druckluft zylinder 15 verdrängt, und die Hubseile 18 senken bei deren Durchlauf
durch den Rollenzug 17 das Teil 4 (Fig. 1) in seine untere Endstellung.
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Als Folge hiervon erreicht der vorbestimmte Metallspiegel 23 in der
Wanne 1 eine Höhe, bei welcher er oberhalb der Eintritts öffnung 2 und der Austrittsöffnung
26 (Fig. 2) liegt, die durch die Induktionsspulen 29 überdeckt werden.
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Die Induktoren 20, 21 (Fig. 1) erzeugen einen gerichteten Metallstrom
in der Wanne 1, den Entnahmekanälen 19 und dem Mittenkanal 30 (Fi0rP. 2).
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3oi ihrer Strömung in den Entnahmekanälen 19 wird die Schmelze unter
Einwirkung der Induktoren 21 (Fig.1) erwärmt. ur Konstanthaltung der Temperatur
der Schmelze in der Wanne 1 mit dem wärmegedämmten Deckel 11 tragen ebenfalls der
innerhalb des Teiles 4 angeordnete Erhitzer 10 und der wärmegedämmte Deckel 9 des
Teiles 4 bei0 Sobald die Schmelze in der Wanne 1 eine Temperatur von 720 bis 7500
C (Aluminium und seine Legierungen) erreicht hat, beginnt man das auf eine Temperatur
von 400 bis 850° C vorerhitzte Erzeugnis 3 (Fig. 1) durch den Eintrittskanal 27
(Fig. 2) und die Öffnung 2 zur wanne 1 zuzuführen.
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Das er zeugnis 3 bewegt sich durch das flüssige etall in der Wanne
1 und wird dann daraus über die Austrittsöffnung 26 (Fig. 2) und den Austrittskanal
28 entfernt.
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3eim Auftragen der Schutzschicht in der Schmelze entstehende leichte
Verbindungen wie A1203 schwimmen
auf, während sich schwere Intermetalloide
wie FeAl3, Fe2Al5 absetzen und in der Aussparung 6 (Fig. 1) der Erhebung 5 des Teiles
4 gesammelt werden.
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Zur Intensivierung der Raffination des flüssigen Metalls wird der
Wanne 1 je nach dem Bedarf ein getrocknetes Raffinationsgas über die gelochten Rohre
7 (Fig. 1) und 22 zugeführt.
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Nach Beendigung des Auftragens der Schutzschicht wird die Anlage
in den Warmhaltezustand überführt. Der Warmhaltezustand ist ein Zustand der Anlage,
bei welchem lediglich die Vorrichtungen eingeschaltet bleiben, die für den flüssigen
Zustand des Metalls sorgen, dessen Temperatur automatisch konstant und nicht unter
der Erstarrungstemperatur je nach der gewählten Legierung gehalten wird. iIierbei
wird in der Anlage die vorbestimmte Aetallspiegelhöhe 23 sichergestellt, die unterhalb
der Sintritts- 2 und der Austrittsöffnung 26 liegt.
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Sei der Überführung der Anlage in den Warmhaltezustand wird das elektromagnetische
Ventil 16 des Hebewerkes geöffnet, und die Luft gelangt in den Druckluftzylinder
15, so daß das Teil 4 durch die Hubseile 18 gehoben wird. Als Folge hiervon senkt
sich der Metallspiegel in der Wanne 1 unter die öffnungen 2 und 26 (Fig. 2). nachher
werden die Induktionsspulen 29 abgeschaltet.
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Beim Heben des Teiles 4 (Fig. 1) erfolgt eine liegt neigung der Schmelze
in der Wanne 1 unter Zuhilfenahme der filter 8.
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Für die Entfernung des Bodensatzes wird der Deckel 11 geöffnet, indem
er dazu um das Gelenk 12 herum gedreht wird.
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Soll Schmelze aus der Wanne 1 entfernt werden, wird das etichloch
14 geöffnet. Teilweise wird hierbei das Metall über den im Teil 4 hergestellten
Kanal 13 abgestochen.
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Dasselbe passiert auch dann, wenn eine Störung eingetreten ist, wenn
beispielsweise die Elektroener-
gieversorgung eingestellt oder
einer der elektromagnetischen Verschlüsse infolge eines Kurzschlusses abgeschaltet
wird.
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Sollte die Metallspiegelhöhe 23 (Fig. 3) in der Wanne 1 relativ zur
Eintritts- 2 und der Austrittsöffnung 26 (Fig. 2) durch eine Neigung der Wanne 1
(Fig. 3) Geändert werden, dann wird die Wanne 1 im Warmhaltezustand geneigt. Der
Metallspiegel nimmt die Stellung 24 ein. Nach der Einschaltung der Induktionsspulen
29 (Fig. 2) wird das elektromagnetische Ventil 50 (Fi. 3) geöffnet. Die Luft wird
aus dem Druckluft-Hydraulikverstärker 44 über die Rohrleitung 49 in die Atmosphäre
verdrängt. Der Druck im Hydrauliksystem, das aus dem Druckluft-Hydraulikverstärker
44, der Rohrleitung 45 und dem Hydraulikzylinder 42 besteht sinkt ab. Die Kolbens
tange 43 des Hydraulikzylinders 42 bewegt sich , wobei die Wanne 1 eine horizontale
L;e einnimmt, indem sie sich um die Gelenke der Stützen 52 dreht und auf die Stützen
51 aufzuliegen kommt.
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Die Schmelze fließt teilweise aus der Zone 33 in die Arbeitszone
32, und deren Höhenstand stellt sich oberhalb der Eintritts öffnung 2 und der Austrittsöffnung
26 (Figo 2) zur Einführung des Erzeugnisses 3 ein.
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Der an Rahmen 41 befestigte Induktor 40 bildet einen gerichteten
Metallstrom aus, der sich aus der Zone 33 durch das Filter 36 über den Kanal 35,
die Rohrleitung 39 und den Kanal 34 zur Arbeitszone 32 hin und dann wieder zur Zone
33 bewegt Beim Passieren des Filters 36 wird die Schmelze von Verunreinigungen gereinigt.
Je nach der Verschmutzung des Filters 36 erfolgt dessen Austausch gegen ein neues.
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Die Temperatur der Schmelze wird mittels der unter dem Deckel 11
der Wanne befindlichen Erhitzer 3d und der Induktoren 40 konstant gehalten.
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Die Metallverluste, die Deim Auftragen der Schicht feststellbar sind,
werden durch die Metallzufuhr über die öffnung 37 ersetzt.
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Nach Abschluß des Auftragens der Schutzschicht wird die Anlage in
den Warmhaltezustand überführt. Zu diesem eck wird das elektromagnetische Ventil
47 geöffnet. Die Luft gelangt aus dem System 48 über die Rohrleitung 46 in den Druckluft-Hydraulikverstärker
44, dessen Flüssigkeit über die Rohrleitung 45 zum Hydraulikzylinder 42 kommt. Die
Stange 43 des Hydraulikzylinders 42 drückt auf den Wannenkörper, und die Wanne 1
beginnt sich um das Gelenk der Stütze 52 herum zu drehen. Die Schmelze fließt aus
der Arbeitszone 32 zur none 33 herüber. Dann werden die Induktionsspulen 29 (Fig.
2) abgestellte Wenn für die Änderung der Dletallspiegelhöhe 23 (Fig. 4) in der Wanne
1 ein Vakuumsystem in Frage kommt, bleiben die Vakuumpumpe 56 - wenn die Anlage
in den Warmhaltezustand überführt ist - eineschaltet und das elektromagnetische
Ventil 60 geöffnet. Dank dem luft-und gasdichten Deckel 62 herrscht im Behalter
53 ein Vakuum. Der Metallspiegel 23 in der Wanne 1 stellt sich unterhalb der Sintritts-
2 und der Aust;rittsöffnung 26 (Fig, 2) für die Einführung des Erzeugnisses 3 ein
(Fig. 1).
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Nach der Überführung der Anlage in den Betriebszustand und der Einschaltung
der Induktionsspulen 29 (Fig, 2) wird das elektromagnetische Ventil 60 geschlossen
und das elektromagnetische Ventil 61 geöffnet Dadurch beginnt die Luft aus der Atmosphäre
über die Rohrleitung 62 dem Behälter 53 zuzufließen.
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Teilweise fließt das metall aus dem Behälter 53 in die Wanne 1 über
die öffnung 55 in der Trennwand 54.
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Der Druck innerhalb der Anlage wird gleich dem Atmosphärendruck. Danach
wird der Deckel 69 aufgemacht, und über die öffnung 6d wird dem Behälter 53 ein
Schutzflußmittel zugeführt. Rarallel dazu wird das Schutzflußmittel durch die öffnung
72 in die Wanne 1 einbegebenO Die Temperatur des flüssigen Metalls wird mittels
der Erhitzer 65, 66 und 67 konstant gehalten.
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Soll die Schmelze aus der Wanne 1 und dem Behälter 53 entrernt werden,
werden die Stichlöcher 14 und 70 geöffnet.
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Für die Reinigung des flüssigen metalls wird der Wanne 1 und dem
Behälter 53 über die Rohre 22 ein Raffinationsgas wie z.B. Stickstoff zugeleitet.
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Wenn für die Änderung der Metallspiegelhöhe 23 (Figo 5) in der Wanne
1 ein Uberdruck verwendet wird, ist die Metallspiegelhöhe in der Wanne 1 und dem
Betiälter Y2 im Warmhaltezustand gleich und liegt unterhalb der öffnungen 2 und
26 (Fig. 2). Das elektromagnetische Ventil 78 (Fig. 5) ist geöffnet, und der Behälter
72 ist mit der Atmosphäre über die Rohrleitung 79 verbunden, wodurch der Druck im
Behälter 72 gleich dem Atmosphärendruck ist. Die Temperatur des flüssigen Metalls
wird mit Hilfe der Erhitzer 81 und 82 konstant gehalten.
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Bei der Uberrührung der Anlage in den Arbeitszustand nach der Einschaltung
der Induktionsspulen 29 (Fig. 2) wird das elektromagnetische Ventil 78 (Fig. 5)
geschlossen und das elektromagnetische Ventil 77 geöffnet. Aus der Inertgasquelle
75 gelangt ein Inertgas über die Rohrleitung 76 in den Behälter 72, und der Metallspiegel
steigt in der Wanne 1. zwei der Anlage, in welcher die Vorrichtung für die Änderung
der Metallspiegelhöhe in der Wanne 1 (Fig. 6) mit den magnet odynaniischen Pumpen
107 ausgestattet ist, werden nach Einschaltung der Induktionsspulen 29 (Fig. -2)
die Pumpen 107 und die Induktoren 108 (Fig. 7) eingeschaltet. Das flüssige Metall
bewegt sich nun im folgenden geschlossenen Kreislauf: Behälter 85 - Filter 100 -
Metallzuflußrohre bb - Wanne 1 - Kanal 9d - Behälter 85.
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3eim Einstellen der Pumpen 107, der Induktoren 108 und der steuerbaren
Verschlüsse kann die Wanne 1 mit dem flüssigen Metall so aufgefüllt werden, daß
dessen Spiegel oberhalb des Metallspiegels 24 (Fig. 6)
liegt0 In
diesem Fall wird das überflüssige Metall über den Kanal 106 zum Behälter 86 abgeleitet0
Der Metallstrom im kanal 98 wird mittels des Schiebers 91 gesteuert, der über die
Zugstange 92 mit dem Hydraulikzylinder 93 verbunden ist. Bei der Betätigung des
Hydraulikzylinders 93 bewegt sich der Schieber 91 im kanal 98 relativ zu den ortsfesten
Platten 94, 95 und überdeckt teilweise oder völlig aen querschnitt des Kanals 9ü,
wodurch die W;enge des aus der Wanne 1 zum Behälter 85 fließenden Metalls geregelt
wird. Die Schamottestücke 99 verhindern eine Metallleckage an der Außenfläche der
Hülsen 96, 97.
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Die Temperatur des flüssigen Metalls in der Wan--ne und dem Behälter
wird mittels der Induktoren 10d Fig ?) konstant behalten e ach Temperaturanstieg
der Schmelze und bereichen des gewünschten Höhenstandes wird der Wanne 1 und dem
Behälter d5 durch die Öffnungen 102, 103 ein Schutzflußmittel zugeführte Danach
beginnt man das Erzeugnis 3 (Fig. 6) durch die Schmelze hindurchzuleitenO Dank der
Anwendung der erfindungseinäßen Anlagen zum Auftragen einer Schutzschicht auf Walzprofile
wird eine automatische Steuerung des Vorganges zum Auftragen-einer Schutzschicht
unter verschiedenen Betriebsbedingungen der Anlage sichergestellt0 Hierbei wird
binnen einer kurzen Zeit die Anlage aus dem Warmhaltezustand auf den Betriebszustand
einfach umgestellt, was eine Zeitreduzierung zwischen den einzelnen Arbeitsgängen,
eine bequeme Bedienung der Anlage und eine bessere Betriebssicherheit der Anlage
zur Folge hat.
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Durch die selbsttätige Änderung der Metallspiegelhöhe in der Wanne
1 (Fig. 1) wird ein hoher Sicherheitsgrad beim Betreiben der Anlage gewährleistet.
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Dank der automatischen Änderung der Metallspiegelhöhe in der Wanne
1 und der Abschaltung einer Anzaill von Vorrichtungen bei der Uberführung der Anlage
aus dem Betriebszustand in den Warmhaltezustand wird der Ver-
brauch
an Elektroenergie beachtlich reduziert. Die einsparung an Elektroenergie erfolgt
auch dadurch, daß die gesamte Menge des flüssigen Metalls im Warmhaltezustand ver
weilt un daß die Notwendigkeit entfällt, das flüssige Metall abfließen zu lassen
und dann es vor dessen Eingießen in die Wanne 1 einzuschmelzen.
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Die erfindungsgemäßen Anlagen ermöglichen das Auftragen von qualitätsgerechten
Schutzschichten außer aus Aluminium und dessen Legierungen auch aus Zink, Zinn,
Indium, Kadmium usw. auf Stahlerzeugnisse. Die Anlage gestattet es, Schichten verschiedener
Dicke je nach den Betriebsbedingungen der Anlage aufzuoringen.
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L e e r s e i t e -