NL8403753A

NL8403753A - Werkwijze voor het bekleden van een draadvormig staalelement met een aluminiumbekledingslaag, alsmede met aluminium bekleed draadvormig staalelement.

Info

Publication number: NL8403753A
Application number: NL8403753A
Authority: NL
Original assignee: Bekaert Sa Nv
Priority date: 1984-12-10
Filing date: 1984-12-10
Publication date: 1986-07-01
Also published as: JPS61193721A; BR8506168A; EP0187411B1; EP0187411A1; ES8703536A1; CA1260869A; US4774825A; ES549300A0; ATE32670T1; DE3561696D1

Description

* .- _ * , 845151/vdV/vdA

Korte aanduiding: Werkwijze voor het bekleden van een draadvormig staalelement met een aluminium-bekledingslaag>alsmede met aluminium bekleed draadvormig staalelement.

Door aanvraagster wordt als uitvinder genoemd:

Gilbert Vandenbroucke te Zwevegem, België.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het bekleden van een draadvormig staalelement met een alumi-niumbekledingslaag door de staaldraad te leiden door een doorvoeropening en plastisch gemaakt aluminium aangevoerd wordt 5 door een aan de doorvoeropening voorafgaand gesloten aanvoerkanaal en het plastisch gemaakte aluminium in de doorvoeropening onder druk op het draadvormige staalelement wordt aangebracht onder vorming van de aluminium bekledingslaag.

Een dergelijke werkwijze voor het bekleden van een 10 draadvormig staalelement met een aluminiumbekledingslaag is bekend.

Deze bekende werkwijze heeft het nadeel dat ofwel de hechting van de aluminiumbekledingslaag op het draadvormig staalelement vaak te wensen overlaat, ofwel het ónmogelijk 15 is om een aluminiumbekledingslaag van voldoende gelijkmatige dikte op een draadvormig staalelement af te zetten. Dit laatste is echter van groot belang wanneer men dergelijke aluminium-beklede draadvormige staalelementen wil gebruiken voor stroom-geleiding of versterking van voorwerpen uit kunststof of 20 elastomeren meer in het bijzonder hoge drukslangen, al dan niet na trekken van de beklede staalelementen tot draadvormige elementen van de gewenste dikte.

De uitvinding beoogt nu een werkwijze te verschaffen waarbij deze bezwaren niet optreden en meer in het bijzon-25 der een draadvormig staalelement voorzien kan worden van een zeer goed hechtende aluminiumbekledingslaag van zeer gelijkmatige dikte.

Dit oogmerk wordt volgens de uitvinding bereikt doordat men uitgaat van een draadvormig staalelement voorzien van 30 een het staal tegen corrosie beschermende laag met een dikte van 1 tot 25 micron, welke beschermende laag een lagere smelt-temperatuur bezit dan het op te brengen aluminium en bij het bekleden de temperatuur van de beschermende laag die in aanraking komt met het plastisch gemaakte aluminium lager blijft clan 35 84 0 3 75 3 J - « -2- de smelttemperatuur van' de beschermende laag.

,! >

Bij gebruik van een dergelijk met een beschermende laag bekleed draadvormig staalelement verkrijgt men volgens de werkwijze der uitvinding zowel een goede bevochtiging van 5 deze laag door het geplastificeerde aluminium als een diffusie van de beschermende laag zowel in het staalelement als in de aangebrachte aluminiumbekledingslaag waardoor een optimale hechting verkregen wordt.

Een belangrijk voordeel is bovendien dat onder de 10 omstandigheden van de werkwijze volgens de uitvinding de beschermende laag tijdens het bekleden volledig behouden blijft en niet in het plastisch gemaakte aluminium oplost zelfs wanneer het plastisch gemaakte aluminium op zichzelf een hogere temperatuur bezit dan de smelttemperatuur van de beschermende 15 laag. In dat geval wordt de temperatuur van de beschermende laag beneden de smelttemperatuur van deze beschermende laag gehouden door regeling van de doorvoersnelheid van het draadvormig staalelement, de temperatuur van het draadvormig staalelement en dergelijke.

20 Tenslotte treedt door de aanwezigheid van de bescher mende laag op het draadvormig staalelement geen enkele, de hechting van aluminium storende, corrosie op.

De temperatuur van het geplastificeerde aluminium is doelmatig 400 tot 420°C, doch ligt in het algemeen tussen 25 380°C en een temperatuur beneden het smeltpunt van het gebruikte aluminium.

Met bijzonder voordeel bezit de beschermende laag doelmatig bestaande uit zink, cadmium en/of tin, een dikte van 2 tot 5 micron daar bij toepassing van een dergelijke laag 30 optimale hechting van het aluminium aan het draadvormig staalelement verkregen wordt.

Hoewel men de beschermende laag ook aan kan brengen door middel van een vloeibaar bad of door middel van opdampen verdient het aanbeveling om de bovengenoemde dunne beschermende 35 lagen elektrolytisch of stroomloos aan te brengen.

Door gebruik te maken van de genoemde beschermende laag is het bovendien mogelijk om het draadvormig staalelement 8403753 ? - < -3- tijdens het bekleden met de aluminiumbekleding te bewegen met een snelheid van 50 tot 400 m/min., bij voorkeur 100 tot 200 m/min. Een dergelijke hoge transportsnelheid van een draadvormig staalelement bij bekleden met aluminium is zonder toe-5 passing van een beschermende laag met de genoemde dikte niet mogelijk.

Doelmatig is de aluminiumbekledingslaag 0,02 tot 3 mm, bij voorkeur 0,1 tot 1,5 mm dik.

Tijdens het bekleden is met voordeel de temperatuur 10 zodanig dat daarbij het metaal of alliage van de beschermende laag direkt in het staal en in het aluminium diffunderen, een geschikte temperatuur is bijvoorbeeld 380-425°C, in het bijzonder 420°C, van het aluminium tijdens het aanbrengen van deze bekleding.

15 De gebruikte draadvormige staalelementen bezitten met voordeel een dikte van 1 tot 8 mm.

Bij gebruik van dunne draadvormige staalelementen, d.w.z. draadvormige staalelementen met een dikte van 1 tot 4 mm, is het aan te bevelen meerdere draadvormige elementen 20 gelijktijdig te bekleden met een aluminiumbekleding daar het noodzakelijk is bij de werkwijze volgens de uitvinding een bepaald minimum aluminium debet toe tepassen ter verkrijging van een goed aan de draadvormige staalelementen hechtende aluminiumbekledingslaag.

25 De uitvinding heeft ook betrekking op een draadvormig staalelement met een aluminiumbekledingslaag die gekenhierkt is doordat een vrije, staal tegen corrosie beschermende, laag van gelijkmatige dikte van 1-25 micron aanwezig is tussen het staalelement en de aluminium bekledingslaag, die aan zijn 30 binnenoppervlak een diffusielaag van ijzer en beschermende laag en aan zijn buitenoppervlak een diffusielaag van aluminium en beschermende laag draagt.

Onder aluminium wordt in het bovenstaande niet alleen aluminium maar ook een alliage daarvan verstaan.

35 De beschermende laag kan uit een metaal doch ook uit een alliage bestaan dat de gewenste bescherming tegen corrosie geeft.

8403753 = 4-

Tenslotte heeft de uitvinding betrekking op een voorwerp uit macromoleculair materiaal, zoals uit een kunststof of een elastomeer voorzien van draadvormige elementen volgens de uitvinding of verkregen onder toepassing van de werkwijze 5 volgens de uitvinding.

De uitvinding zal nu worden toegelicht aan de hand van een uitvoeringsvoorbeeld met behulp van de tekening waarin: - Fig. 1 een draadvormig staalelement volgens de uitvinding in dwarsdoorsnede toont; 10 - Fig. 2 een aanzicht van een deel van een inrichting voor het bekleden van een staalelement met een aluminium-bekleding; - Fig. 2a een deel van het wiel met de toegepaste twee groeven in perspektief; 15 - Fig. 3 een variant van een inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding.

In fig. 1 is een staaldraad 1 weergegeven meteen dikte van 1 tot 8 mm, bijvoorbeeld 6 mm. Deze staaldraad 1 is voorzien van een elektrolytisch opgebrachte zinklaag 2 met 20 een dikte van 5 micron.

Op de buitenzijde bevindt zich een aluminiumbekle-dingslaag met een dikte van 1 mm.

De zinklaag 2 is gediffundeerd in de aluminiumbekle-dingslaag 3 en in de staaldraad 1, doch deze diffusie is be-25 perkt tot zeer dunne diffusielagen 2a en 2b.

Fig. 2 toont een inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding welke inrichting op zichzelf bekend is. Deze inrichting omvat een wiel 12 voorzien van twee groeven 13 welke groeven zich uitstrekken over de 30 gehele omtrek van het wiel 12.

Een schoen 4 werkt dicht samen met het oppervlak van het wiel 12 naast de groeven 13. In de omtreksgroeven 13 of elke omtreksgroef 13 bevindt zich een aan de vorm van de dwarsdoorsnede van elke groef 13 aangepast afsluitorgaan 5 35 dat zich bevindt aan de onderzijde van de schoen 4 waardoor een groef 13 daar ter plaatse afgesloten is, doch zodanig dat bij draaiing van het wiel 12 slechts een geringe wrijving 8403733 -5- optreedt tussen een groef 13 en genoemd afsluitorgaan 5, Een afdichtblok 9 aan de onderzijde van de schoen 4 aan het einde liggend tegenover het afsluitorgaan 5 steekt eveneens uit in de omtreksgroeven 13 in het wiel 12 en sluit deze groeven 13 5 af onder geringe wrijving bij draaien van het wiel 12 ten opzichte van het afdichtblok 9.

Elk van de groeven .13 staat via een kanaal 6 in verbinding met een in de schoen 4 aangebrachte bij voorkeur als expansiekamer 7 uitgevoerd aanvoerkanaal voorzien van een 10 doorvoeropening 8.

Anderzijds staat elke groef 13 in verbinding met een toevoeropening 14 voor aluminiumbekledingsmateriaal 10.

Een kontinu aangevoerde staaldraad 1 voorzien van een zinklaag 2 van 4 micron dikte wordt geleid door de door-15 voeropening of boring 8.

Aluminium dat geplastificeerd moet worden, wordt onder druk aangevoerd door de toevoerkamer 14 en vult het doorvoerkanaal 17 tussen binnenzijde van schoen 4 en de wanden van de groeven 13. Door rotatie van het wiel 12 in de door 20 de pijl 11 aangegeven richting zal het aluminium.10 meegenomen en geplastificeerd worden en vervolgens via de kanalen 6 in de expansiekamer 7 geperst en vervolgens in de doorvoeropening 8 op de staaldraad 1 gedrukt worden.

Men verkrijgt een uitstekende aluminiumbekleding 25 op de staaldraad 1.

Bij een variant van de in fig. 2 weergegeven inrichting voor het toevoeren van het aluminium 10 zijn de af-dichtblokken 9 in de groeven 13 en de toevoerkamer 14 weggelaten en wordt het aluminium 10 in de vorm van draden kontinu 30 toegevoerd in de groeven 13 van het wiel 12 aan het einde van de schoen 4 tegenover het afsluitorgaan 5.

De aldus verkregen aluminium beklede staaldraad kan vervolgens op bekende wijze in dikte verminderd worden door trekken door een treksteen.

35 Fig. 3 toont een deel van een expansiekamer 7 waarin zich een mondstuk 15 bevindt waardoor twee doorvoeren 8 gevormd worden voor doorleiden van twee staaldraden. Bij toepassing 8403753 Λ \ -6-

van dunne staaldraden 1 verdient het aanbeveling een dergelijke inrichting te gebruiken daar men steeds met een bepaald minimumdebiet voor het aluminium in expansiekamer 7 moet werken. VOORBEELD

5 Een staaldraad 1 met een diameter van 3 mm, voor zien van een elektrolytisch opgebrachte zinklaag 2 van 4 micron dikte wordt na verwarmen tot 180°C met een snelheid van 7.0 m/min. door een doorvoeropening 8 met eën diamter van 4,8 mm geleid.

10 Uitgaande van twee aluminium draden van 10 mm dia meter wordt expansiekamer 7 gevoed met geplastificeerd aluminium met een temperatuur van 385°C.

Door de gekozen temperaturen en snelheid is de temperatuur van het aluminium 10 onvoldoende om de zinklaag te 15 doen smelten.

Wel treedt een diffusie op van zink in het staal en in het aluminium doch deze diffusielaag is zeer dun.

- Conclusies - 8403753

Claims

1. Werkwijze voor het bekleden van een draadvormig staalelement met een aluminiumbekledingslaag door de staaldraad te leiden door een doorvoeropening en plastisch gemaakt aluminium aangevoerd wordt door een aan de doorvoeropening 5 voorafgaand gesloten aanvoerkanaal en het plastisch gemaakte aluminium in de doorvoeropening onder druk op het draadvormige staalelement wordt aangebracht onder vorming van de aluminium bekledingslaag, met het kenmerk, dat men uitgaat van een draadvormig staalelement voorzien van een 10 het staal tegen corrosie beschermende laag met een dikte van 1 tot 25 micron, welke beschermende laag een lagere smelttem-peratuur bezit dan het op te brengen aluminium en bij het bekleden de temperatuur van de beschermende laag die in aanraking komt met het plastisch gemaakte aluminium lager blijft dan 15 de smelttemperatuur van de beschermende laag.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het draadvormig staalelement bekleed is met een beschermende laag met een dikte van 2 tot 5 micron.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2,met het 20 kenmerk, dat de beschermende laag uit zink, dadmium en/ of tin bestaat.

4. Werkwijze volgens conclusie 1-3, met het kenmerk, dat de beschermende laag elektrolytisch, stroomloos of door dampafzetting aangebracht is.

5. Werkwijze volgens conclusie 1-4, met het kenmerk, dat de temperatuur tijdens het bekleden zodanig is dat dé beschermende laag zowel in het staal als in het aluminium diffunderen.

6. Werkwijze volgens conclusie 1-5, met het 30 kenmerk, dat de staaldraad beweegt met een snelheid van 50-400 m/min. bij voorkeur 100-200 m/min.

7. Werkwijze volgens conclusie 1-6, m e t h e t kenmerk, dat de aluminiumbekledingslaag 0,1-3 mm bij voorkeur 0,1-1,5 mm dik is en de draadvormige elementen 1 tot 35. mm.

8. Werkwijze volgens conclusie 1-7, m e t h e t - 8403753 -8- kenmerk, dat men bij het bekleden van dunne draadvor-nige elementen meerdere dunne draadvormige elementen gelijktijdig bekleedt.

9. Werkwijze volgens conclusie 1-8, met het 5 kenmerk, dat men het aluminium plastisch maakt in een doorvoerkanaal begrensd door twee tegenoverelkaar gelegen eerste en tweede doorvoerkanaaldelen en door de doorvoeropening geperst wordt door een relatieve beweging van het tweede door-voerkanaaldeel ten opzichte van het eerste doorvoerkanaaldeel.

10. Draadvormig staalelement met een aluminiumbekledings- laag, met het kenmerk, dat een vrije, staal tegen corrosie beschermende laag van gelijkmatige dikte van 1-25 micron aanwezig is tussen het staalelement en de aluminium-bekledingslaag, die aan zijn binnenoppervlak een diffusielaag 15 van ijzer en beschermende laag en aan zijn buitenoppervlak een diffusielaag van aluminium en beschermende laag draagt.

11. Draadvormig element volgens conclusie 10, me t het kenme r1-k, dat de beschermende laag 2-5 micron dik is.

12. Draadvormig element volgens conclusie 10 of 11, met het kenmerk, dat de beschermende laag elektroly-tisch, stroomloos of door dampafzetting gevormd is.

13. Draadvormig element volgens conclusie 10-12, met het kenmerk, dat de beschermende laag uit zink, 25 cadmium en/of tin bestaat.

14. Voorwerp uit macromoleculair materiaal voorzien van draadvormige staalelementen volgens conclusie 10-13 of verkregen onder toepassing van de werkwijze volgens conclusie 1-9. 8403753