DE838846C - Method and device for applying metallic protective layers - Google Patents

Method and device for applying metallic protective layers

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DE838846C
DE838846C DEM8620A DEM0008620A DE838846C DE 838846 C DE838846 C DE 838846C DE M8620 A DEM8620 A DE M8620A DE M0008620 A DEM0008620 A DE M0008620A DE 838846 C DE838846 C DE 838846C
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Dr Otto Maercks
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OTTO MAERCKS DR
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OTTO MAERCKS DR
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    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
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    • C23C4/12Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the method of spraying
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    • B05B5/14Plant for applying liquids or other fluent materials to objects specially adapted for coating continuously moving elongated bodies, e.g. wires, strips, pipes
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Description

Verfahren und Vorrichtung zum Auftragen metallischer Schutzschichten Ztim :\ttftrageit metallischer Schutzschichten, ins- lwsottiler<# solcher aus Zittu, dienen bisher Durch- laufl>äder, die ntit flüssigem 'Metall gefüllt sind, durch welches die zu schützenden Blechbänder ltin- durchgezogen «erden. Da hierbei das Schutzmetall in geschlossener Schicht haften soll, kann die Metallauflage nicht beliebig dünn gemacht werden. Ferner ist es tinntögliclt, di-e Bänder nur cins6tig zu scltiitzen oder an den Rändern ungesc'bützte Aus- sparungen anzultringen, die z. 13. für die Herstellung geschweißter Konservendosen sehr erwünscht sind. :\uch hei der lxkannteit elektrolytischen Verzinnung ;tollt die Herstellung einseitig oder stellenweise verzinnter Bänder auf erhebliche Schwierigkeiten. Ferner weisen die elektrolytisch verzinnten Bänder starke 1'origkeit auf, die sie für konserventechnische "l_\yecke nur 1>ediiigt verwendbar erscheinen lassen und meist Bitte zusätzliche Lackierung erforderlich ntacltcii. Die F.rtindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, diese Nachteile zu vermeiden und, löst sie in der Weise, d'aß mittels einer Vorrichtung das flüssige Schutzmetall in einer Vielzahl feiner Tropfen gegen eine Elektrode gesprüht wird, an der eilte Cororiaentladung besteht, in der die Tropfen aufgeladen und in kleinere Bestandteile zerrissen werden, die sich auf dem zu schlitzenden, gegenüber der Elektrode entgegengesetzt geladenen Gegenstand niederschlagen.Method and device for applying metallic protective layers Ztim: Wearability of metallic protective layers, especially lwsottiler <# those from Zittu, have so far served barrels that are filled with liquid metal, through which the sheet metal strips to be protected pulled through «earth. Since this is the protective metal should adhere in a closed layer, the Metal plating cannot be made arbitrarily thin. Furthermore, it is possible to use the tapes only to be cut or exposed at the edges. Accruing savings that z. 13. for making welded cans are very desirable. : Also known as electrolytic tinning ; the production romps on one side or in places tinned strips face considerable difficulties. Furthermore, the electrolytically tinned strips strong 1'origkeit they for canning technology "l_ \ yecke only 1> make it appear ediiigt usable and usually additional painting required ntacltcii. The task of the invention is therefore to avoid these disadvantages and to solve it in such a way that by means of a device the liquid protective metal is sprayed in a large number of fine droplets against an electrode on which there is a hasty cororia discharge which the drops are charged and torn into smaller components, which are deposited on the object to be slit, which is oppositely charged to the electrode.

Erfind@ungs.gemäß besitzt die Vorrichtung zum Auftragen metallischer SchutzschichtIen einen Vorwärmkaital, in welchem das zu behandelnde Metall beispielsweise durch Infrarotstrahlen auf eine Temperatur kurz unter dem Schmelzpunkt,des verwendeten Schutzmetalls vorgewärmt wird. An diesen schließt sich eine bis auf eine Eintritts- und Austrittsöffnung abgeschlossene Kammer an, in der eine Temperatur herrscht, die über dem Schmelzpunkt des verwendeten Schutzmetalls liegt. Dabei befindet sich in dieser Kammer oberhalb des zu behandelnden Metalls, welches beispielsweise die Form eines Bandes besitzen kann, eine Spritzpistole, deren Vorratsbehälter mit dem flüssigen Schutzmetall gefüllt ist. :Mittels erwärmter Preßluft wird aus dieser Pistole flüssiges Metall in fein verteilter Form auf einen isoliert aufgehängten Draht gesprüht, der mit dem negativen Pol einer Hochspannungsquelle verbunden ist und deren positiver Pol gemeinsam mit dem zu bespritzenden Metallband Erdpotential besitzt. Die Größe der Kammer sowie die Abstände der Pistole, des Hochspannungsdrahtes und des zu bespritzenden Gegenstandes sind so gewählt, daß bei den verwendeten Spannungen, die zwischen 5o und 200 kV liegen, keine Überschläge auftreten.According to the invention, the device for applying metallic Protective layer is a preheating chamber in which the metal to be treated, for example by infrared rays to a temperature just below the melting point of the one used Protective metal is preheated. This is followed by an entrance and outlet opening to a closed chamber in which there is a temperature those above the melting point of the protective metal used. Included is located in this chamber above the metal to be treated, which for example can be in the form of a tape, a spray gun, the reservoir with the liquid protective metal is filled. : By means of heated compressed air this becomes Gun liquid metal in finely divided form suspended on an isolated Wire sprayed that is connected to the negative pole of a high voltage source and its positive pole, together with the metal strip to be sprayed, earth potential owns. The size of the chamber, as well as the distances between the gun, the high-voltage wire and the object to be sprayed are chosen so that at the voltages used, between 50 and 200 kV, no flashovers occur.

Eine außerhalb an der Kammer angebrachte weitere Spritzpistole sprüht durch.eine nach außen abgedichtete Öffnung ein Flußmittel auf .den zu bespritzenden und zu schützenden Gegenstand. Zur Verhinderung der Oxydation können statt der Flußmittel neutrale oder reduzierte Schutzgase in den l3eh.andlungsraum eingeleitet werden. Sollen die zu bespritzenden Gegenstände an den Rändern oder anderen Teilen nicht geschützt werden, so können Schablonen zum Abdecken angeordnet werden. Nach dem Passieren der Kammer gelangt der bespritzte Gegenstand zu an sich bekannten Vorrichtungen zum Kühlen, Reinigen und gegebenenfalls zum Aufspulen.Another spray gun attached to the outside of the chamber sprays durch.ein outwardly sealed opening a flux on .den to be sprayed and object to be protected. To prevent the oxidation can instead of the flux neutral or reduced protective gases are introduced into the handling room. Shall not the objects to be sprayed on the edges or other parts are protected, stencils can be arranged for covering. After this Passing through the chamber, the sprayed object arrives at devices known per se for cooling, cleaning and, if necessary, for winding.

Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Auftragen metallischer Schutzschichten schematisch dar, und zwar zeigt sie eine Prinzips'kizze für die Verzinnung eines Metallbandes in perspektivischer Darstellung.The drawing represents an embodiment of the invention Device for applying metallic protective layers is schematically, namely it shows a principle sketch for the tinning of a metal strip in perspective Depiction.

Das zu behandelnde Band i wird durch eine Zugvorrichtung bekannter Art 2 zunächst durch einen Vorwärmkanal3 gezogen, in welchem es durch Infrarotstrahler ,4 auf eine Temperatur kurz unter dem Schmelzpunkt .des verwendeten Schutzmetalls gebracht wird. Anschließend durchläuft das Band eine Kammer 5, in der eine Temperatur herrscht, die über dem Schmelzpunkt des verwendeten Schutzmetalls liegt. Oberhalb des Bandes befindet sich in dieser Kammer eine Spritzpistole 6, deren Vorratsbehälter 7 mit dem flüssigen Schutzmetall gefüllt ist. -Mittels erwärmter Preßluft wird aus dieser Pistole 6 flüssiges Metall in fein verteilter Form auf den isoliert aufgehängten Draht 8 gesprüht, der mit dem negativen Pol der Hochspannungsduelle y verbunden ist und deren positiver Pol gemeinsam mit dem Band i Erdpotential besitzt. Eine außerhalb der Kammer angebrachte weitere Spritzpistole io sprüht durch eine Öffnung i i ein Flußmittel auf das Band i. Sollen die Ränder des Bandes i oder andere Zonen,nicht mit einem Schutzüberzug versehen werden, so werden sie durch Schablonen 12 abgedeckt. Nach dein Passieren de,r Kammer wird das Band i in bekannter Weise aufgespult.The tape i to be treated becomes better known by a pulling device Type 2 first pulled through a preheating channel3, in which it is through infrared radiators , 4 to a temperature just below the melting point of the protective metal used is brought. The strip then passes through a chamber 5 in which a temperature prevails, which is above the melting point of the protective metal used. Above of the tape is in this chamber a spray gun 6, the storage container 7 is filled with the liquid protective metal. - By means of heated compressed air it is turned off this gun 6 liquid metal in finely divided form on the isolated suspended Wire 8 sprayed that connected to the negative pole of the high voltage duel y and the positive pole of which, together with the band i, has earth potential. One Another spray gun attached outside the chamber sprays through an opening i i put a flux on the tape i. Should the edges of the band i or other zones, not are provided with a protective coating, they are covered by stencils 12. After you have passed the chamber, the tape i is wound up in a known manner.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Auftragen metallischer Schutzschichten ist folgende: Der in der Kammer 5 isoliert aufgespannte Draht 8 umgibt sich infolge der an ihm liegenden hohen Spannung mit einer Coronaentladung. Die von der Spritzpistole ausgeschleuderten feinen Metalltropfen werden durch Influenz zunächst von dem Draht angezogen, bis sie sich in der Corona aufgeladen haben und, da ihre Ladung nun das gleiche Vorzeichen wie der Draht trägt, von diesem abgestoßen werden. Infolge der von der Spritzpistole erteilten kinetischen Energie laufen sie jedoch noch weiter gegen die abstoßende Kraft an. Hierdurch wird ihre Ladung erhöht, bis die Ladungskräfte die Oberflächenspannung überwiegen und die Tropfen zerplatzen. Die sehr feinen, negativ geladenen Trümmer werden von dem positiv geladenen Band angezogen und bedecken es in gleichmäßiger, festhaftender Schicht. Da alle auf das Band zufliegenden Partikel negativ geladen sind und sich demzufolge gegenseitig abstoßen, wird eine Anhäufung des Schutzmetalls vermieden und eine überaus gleichmäßige Verteilung erreicht.The mode of operation of the application device according to the invention metallic protective layers is the following: The one stretched in isolation in the chamber 5 Wire 8 surrounds itself with a corona discharge as a result of the high voltage applied to it. The fine metal droplets ejected by the spray gun are affected by influence initially attracted by the wire until they are charged in the corona and, since their charge now has the same sign as the wire, repelled by it will. They run as a result of the kinetic energy given by the spray gun but still further against the repulsive force. This increases their charge, until the charge forces outweigh the surface tension and the drops burst. The very fine, negatively charged debris is made up of the positively charged ribbon tightened and cover it in an even, firmly adhering layer. Since everyone on that The particles flowing in the band are negatively charged and, consequently, each other repel, an accumulation of the protective metal is avoided and an extremely uniform one Distribution achieved.

D,ie beschriebene Vorrichtung dient nur als Beispiel und ist ixi vielen Punkten wandelbar. Insbesondere kann lein doppelsleitiger Schutz dadurch erreicht werden, daß eine zweite in gleicher Weise arbeitende Anordnung auf der Unterseite des Bandes angebracht wird. Desgleichen lassen sich außer Bändern auch Tafeln und Fertigerzeugnisse in kontinuierlichem Arbeitsgang behandeln.The device described serves only as an example and is ixi many Points changeable. In particular, double-wire protection can thereby be achieved be that a second in the same way working arrangement on the bottom of the tape is attached. In addition to ribbons, you can also use panels and Treat finished products in a continuous process.

Claims (7)

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Auftragen metallischer Schutzschichten, dadurch gekennzedchnet, daß das flüssige Schutzmetall in einer Vielzahl feiner Tropfen gegen eine Elektrode gesprüht wird, an der eine Coronaentl'adung besteht, in der die Tropfen aufgeladen und in kleinere Bestandteile zerrissen werden, die sich auf dem zu schützenden, gegenüber der Elektrode entgegengesetzt geladenen Gegenstand niederschlagen. PATENT CLAIMS: i. Process for applying metallic protective layers, characterized in that the liquid protective metal is sprayed in a large number of fine drops against an electrode on which there is a corona discharge, in which the drops are charged and torn into smaller components that are deposited on the to be protected , knock down oppositely charged object opposite the electrode. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch ge- kennzeichnet, d@aß der Vorgang des Ziersprühens und' Niedierschlagens in ein-ein bis auf eine Eintritts- und, Austrittsöffnung geschlossenen Raum s@ta@ttfindlet; in dkem eine Temperatur, die üWr dem Schmelzpunkt des Schutzmetalls liegt, unterhalten wird. 2. The method of claim i, characterized denotes Ge, d @ ate the process of spraying and ornamental 'Niedierschlagens in one to one except for an inlet and outlet opening closed space s @ @ ta ttfindlet; in which a temperature is maintained which is above the melting point of the protective metal. 3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zu sc!liützendien Gegenstände vor dem Aufbringen der Schutzschicht auf eine Temperatur kurz unterhalb des Schmelzpunktes dies Schutzmetalls gebracht werden. 3. Procedure according to claims 1 and 2, characterized in that the objects to be protected before applying the protective layer to a temperature just below the melting point this protective metal can be brought. 4. Verfahren nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß außer dem Schutzmetall ein Flußmittel auf die zu scliützendvii Gegenstände gesprüht wird. 4. The method according to claim i to 3, characterized characterized in that, in addition to the protective metal, a flux is applied to the scliützendvii Objects being sprayed. 5. Verfahren nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufspritzen der Schutzschicht in einer neutralen oder reduzierenden Atmosphäre erfolgt. 5. The method according to claim i to 4, characterized in that that the spraying of the protective layer in a neutral or reducing atmosphere he follows. 6. Verfahren nach Anspruch i bis 5, dadurch , gekennzeichnet, daß die nicht zu schützenden Flächen durch Schablonen abgedeckt werden. 6. The method according to claim i to 5, characterized in that the not surfaces to be protected are covered by stencils. 7. Vorrichtung zum Auftragen metallischer Schutzschichten, dadurch gekennzeichnet, daB sie eine Transporteinrichtung (2) und einen Vorwärmkanal (3) besitzt, in welchem das zu bespritzende Metall auf eine Temperatur kurz unter dem Schmelzpunkt des verwendeten Schutzmetalls vorgewärmt wird, daß sich eine bis auf je eine Eintritts- und Austrittsöffnung abgeschlossene Kammer (5) anschließt, in der eine Temperatur herrscht, die über dem Schmelzpunkt des verwendeten Schutzmetalls liegt, wobei sich oberhalb des zu bespritzendien Metalls eine Spritzpistole (6), deren Vorratsbehälter (7) ein isoliert aufgehängter und an den negativen Pol einer Hochspannungsquelle (9) angeschlossener Hochspannungsdraht (8) sowie Schablonen (12) zum teilweisen Abdecken des zu bespritzenden Gegenstandes (1) befinden, daB ferner eine weitere Spritzpistole (1o) angeordnet ist, welche durch eine abgedichtete C)ffnung (il) FluB-mittel auf den zu bespritzenden Gegenstand (1) sprüht, und daB schließlich eine an sich bekannte Einrichtung zum Kühlen, Reinigen und Aufspulen des bespritzten Gegenstandes (1) angeordnet ist. B. Vorrichtung zum Auftragen metallischer Schutzschichten nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Infrarotstrahler (4) zur Vorwärmung des zu bespritzenden Gegenstandes angeordnet ist.7. Device for applying metallic protective layers, characterized in that it has a Transport device (2) and a preheating channel (3) in which the to be sprayed Metal to a temperature just below the melting point of the protective metal used is preheated so that one is closed except for one inlet and one outlet opening Chamber (5) adjoins, in which there is a temperature which is above the melting point of the protective metal used, being above the metal to be sprayed a spray gun (6), the reservoir (7) of which is suspended and insulated high-voltage wire connected to the negative pole of a high-voltage source (9) (8) and templates (12) for partially covering the object to be sprayed (1) that a further spray gun (1o) is also arranged, which through a sealed opening (il) fluid onto the object to be sprayed (1) sprays, and finally a device known per se for cooling and cleaning and winding up the sprayed object (1) is arranged. B. Device for Application of metallic protective layers according to claim 2, characterized in that that an infrared heater (4) is arranged to preheat the object to be sprayed is.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1164193B (en) * 1955-10-12 1964-02-27 Emilio Lagostina S P A Ing Process for coating the bottom of a vessel made of stainless steel by spraying on aluminum or an aluminum alloy
FR2558850A1 (en) * 1984-01-26 1985-08-02 Clecim Sa Process and device for coating a long product by spraying with a liquid coating material
WO1998054373A1 (en) * 1997-05-29 1998-12-03 Imperial College Of Science, Technology And Medicine Film or coating deposition on a substrate
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