NO314904B1 - Fremgangsmåte til påföring av et slitesterkt belegg på en tynn, metallisk,strimmelformet b¶rer - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte til påføring av et slitesterkt belegg på en kant av en tynn, metallisk, strimmelformet bærer. Bestryknings- og skrapeblader er vanlig fremstilt av stål. Når et blad er belagt med et keramisk belegg, så som aluminiumoksid, vil det vare mange ganger lengre enn et blad med ren stålegg mens det samtidig beskytter valseoverflaten mot hakk- og ripedannelse og hindrer at bestrykningsbladet skal bli for tidlig utslitt. Slike blader er kjent fra britiske patentskrifter 978.988 og 1.289.609.

En fremgangsmåte til påføring av et slikt slitesterkt belegg på et blad eller en strimmel av stål er kjent fra US-patentskrift 4.660.599. Fra patentskriftet er det kjent en fremgangsmåte til påføring av et slitesterkt belegg på en tynn stålstrimmel, hvorved strimmelen mates fra en spole gjennom en beleggingsspole til en annen spole, hvoretter apparatet reverseres slik at strimmelen passerer frem og tilbake gjennom beleggingssonen for suksessive påføringer inntil det er oppnådd en ønsket tykkelse på

belegget. Reversering av ethvert apparat gjør det selv-følgelig nødvendig med starting og stopping av apparatet, noe som er ufordelaktig.

På grunn av at belegget bare påføres langs strimmelens ene kant er det dessuten nødvendig med et strimmelformet mellomlag for å fylle ut et tverrgående, ubelagte parti av strimmelen, hvorved mellomlaget innføres etter hver fullstendig vikling av strimmelen på en spole og før neste omgang påbegynnes. Ellers vil strimmelens belagte egg bli tykkere ved påføring av suksessive belegg, noe som vil resultere i ustabilitet når strimmelen vikles på en spole.

Firmaer som praktiserer fremgangsmåten ifølge ovennevnte US-patentskrift 4.660.599 har anvendt en maskeringsstrimmel for å skjerme et tverrparti av stålstrimmelen mot beleggsprøyteanordningen, slik at belegget påføres bare på bærerstrimmelens uskjermede egg. Maskeringsstrimmelen må imidlertid overføres fra en spole til en annen når apparatet reverseres.

Dessuten resulterer påvikling av en stålstrimmel på en spole i at begynnelsen og enden av strimmelen går tapt for produksjon på grunn av behovet for å feste strimmelen til spolen i hver av strimmelens ender.

Hovedformålet med oppfinnelsen er således å frembringe en fremgangsmåte til påføring av et slitesterkt belegg på den ene kant av en tynn, metallisk, strimmelformet bærer slik at den alternerende føring av strimmelmaterialet frem og tilbake mellom et par spoler elimineres.

Et annet formål med oppfinnelsen er å frembringe en fremgangsmåte hvor behovet for å innføre et strimmelformet mellomlag mellom hver omgang av stålstrimmelen bli unød-vendig.

Et ytterligere formål med oppfinnelsen er å frembringe en fremgangsmåte hvor mengden strimmelmateriale som går tapt under fremgangsmåten minimaliseres.

En foretrukket utførelse av fremgangsmåten er kjennetegnet ved det selvstendige krav 1, og foretrukne alternative utførelser er kjennetegnet ved de uselvstendige kravene 2-8.

En alternativ foretrukket fremgangsmåte er kjennetegnet ved det selvstendige krav 9, og en alternativ utførelse er kjennetegnet ved det uselvstendige krav 10.

Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen påføres det et slitesterkt belegg på den ene kant av en tynn, metallisk, strimmelformet bærer. Et sprøyteapparat med en sprøyte-anordning er innrettet til å sprøyte et smeltet beleggmateriale i en begrenset beleggingssone. Beleggmaterialet har når det er herdet den egenskap at det blir mer slitesterkt enn bæreren selv. En endeløs, tynn, metallisk, strimmelformet bærer føres kontinuerlig gjennom beleggingssonen i bare én retning uten reversering av apparatet, hvorved bæreren sprøytes i sonen ved hjelp av sprøyte-anordningen inntil en ønsket tykkelse beleggmateriale er oppnådd langs hele den strimmelformede bærer.

En maskeringsstrimmel føres også kontinuerlig i en retning gjennom beleggingssonen mellom sprøyteanordningen og den strimmelformede bærer. Maskeringsstrimmelen er i kontakt med bæreren i det minste i beleggingssonen. Maskeringsstrimmelen maskerer et tverrgående parti av den strimmelformede bærer i sonen slik at bare en kant av bæreren blir blottlagt for sprøyteanordningen. På denne måte sprøyter sprøyteanordningen beleggmaterialet bare på den blottlagte kant av bæreren i beleggingssonen idet det maskerte parti av bæreren i sonen er beskyttet mot sprøy-ting ved hjelp av maskeringsstrimmelen.

Beleggmaterialet sprøytes på den ene blottlagte kant av bæreren i beleggingssonen når bæreren passerer gjennom sonen. Fremgangsmåten fortsettes inntil en ønsket tykkelse av slitesterkt belegg er påført på den ene blottlagte kant av hele bæreren.

Fortrinnsvis anvendes det i fremgangsmåten en endeløs, strimmelformet bærer som omfatter en stålstrimmel som er gjort kontinuerlig ved at dens ender er sveiset sammen. Bæreren føres rundt et antall atskilte valser hvorav minst én er innrettet til å utøve strekk på maskeringsstrimmelen.

Fortrinnsvis anordnes det et antall støttevalser som er innrettet til å understøtte den strimmelformede bærer og maskeringsstrimmel i det minste i beleggingssonen og derved lette kontakt mellom bæreren og strimmelen i sonen.

Oppfinnelsen vil bli nærmere forklart i det etter-følgende under henvisning til den medfølgende tegning, hvor: Fig. 1 viser et skjematisk sideriss av et apparat som er egnet for utøvelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen .

Fig. 2 viser et snitt etter linjen 2-2 i fig. 1.

Fig. 1 viser et apparat for påføring av et slitesterkt belegg på en strimmelformet bærer 10. Dersom utstyret skal anvendes til fremstilling av bøyelige stålblader for belegging av papir, dvs. bestrykningsblader, er bæreren 10 fortrinnsvis en stålstrimmel av nitridherdet stål av 1095-kvalitet, hvis bredde ligger i området fra 6,35 til 11,4 cm og hvis tykkelse ligger i området fra 0,15 mm til 0,9 mm. Stålstrimler med denne beskrivelse leveres av Uddeholm Strip Steel AB, Munkfors, Sverige og av J.N. Eberle & Cie., GmbH, Augsburg, Tyskland.

En lengde stålstrimmel på mellom 4 9 og 131 m velges først, og endene sveises sammen til dannelse av en endeløs sløyfe.

Stålstrimmelen 10 føres deretter rundt fire atskilte valser 12, hvorav den ene utgjør et drivhjul 14 som driver strimmelen 10 kontinuerlig bare i pilens 15 retning. En femte valse, som utgjør et strekkhjul 16, utøver en radialt rettet kraft mot strimmelen 10 slik at det dannes et strekk på ca. 22,7 kg i strimmelen.

Strimmelen 10 drives vertikalt oppad forbi en keramisk sprøytepistol (plasmapistol) 18. Plasmapistolen 18 omfatter en dyse 20 og er posisjonert slik at den kan sprøyte smeltet beleggmateriale langs strimmelens 10 ene kant når strimmelen føres i pilens 22 retning foran dysen 20. Et par styrevalser 24 som er lagret i bærerrammer 25 understøtter strimmelen 10 og avgrenser faktisk en lengdeveis avgrenset beleggingssone 26. Dysen 20 har fortrinnsvis en avstand på ca. 10,2 cm fra stimmelens 10 overflate. En egnet plasmapistol fremstilles av Miller Thermal, Inc., Appleton, Wisconsin, Model nr. SG 100 som har en dysestørrelse på 7,92 mm, noe som frembringer en sprøytekonus som har en diameter (der hvor den treffer strimmelen 10) på ca. 2,5 cm.

En maskeringsstrimmel 28 føres også forbi foran dysen 20, mellom plasmapistolen 18 og strimmelen 10, kommer i kontakt med strimmelen 10 i beleggingssonen 26 og maskerer et tverrgående parti 30 av strimmelen 10 i sonen 26, slik at bare en kant 32 blir blottlagt for sprøytearealet. Se fig. 2.

Maskeringsstrimmelen 28 anbringes slik at et belegg med bredde på ca. 9,5 mm avsettes på strimmelens 10 kant 32. Maskeringsstrimmelen 28 hindrer effektivt at partiet 30 blir sprøytet. Maskeringsstrimmelen 28 kan også omfatte en endeløs stålstrimmel hvis ender er sveiset sammen og som er fremstilt av stål med samme sammensetning som strimmelen som anvendes i selve bæreren. Maskeringsstrimmelens 28 bredde kan variere selv om den selvfølgelig må være minst 9,5 mm smalere enn strimmelen 10 for å oppnå det ønskede ca. 9,5 mm brede belegg. En 0,38 mm tykk stålstrimmel 28 har vist seg å være tilfredsstillende for anvendelse i fremgangsmåten.

Maskeringsstrimmelen 28 føres rundt fem valser 34 hvorav den ene utgjør et drivhjul 36 som driver strimmelen 28 kontinuerlig bare i pilens 38 retning, slik at strimmelen 28 og bæreren 10 beveger seg vertikalt oppad sammen gjennom beleggingssonen 26. Et strekkhjul 40 utøver en tverrkraft mot strimmelen 28, slik at det oppnås omtrent samme strekk som det som utøves mot strimmelen 10. Et par styrevalser 42 understøtter strimmelen 28 og fremmer kontakt med strimmelen 10 i beleggingssonen 26. Strimmelen 10 og maskeringsstrimmelen 28 føres forbi plasmapistolen 18 gjennom beleggingssonen 26, fortrinnsvis ved en hastighet på ca. 46 m/min.

Selv om det er beskrevet og vist at strimlene 10 og 28 beveger seg vertikalt oppover gjennom beleggingssonen 26 vil apparatet dersom det er ønskelig kunne anordnes slik at de to strimler beveger seg vertikalt nedover gjennom sonen, eller apparatet vil kunne anordnes slik at strimlene beveger seg i et horisontalt plan.

Plasmapistolen 18 tilføres først pulver for sprøyting av et smeltet bindebelegg på bærerens 10 kant 32. Bindebelegget er fortrinnsvis en nikkelkromlegering, 80 Ni 20 Cr, partikkelfraksjon -30 +5 um, levert av Alloys International gjennom Miller Thermal, Inc., Appleton, Wisconsin. Ca. 0,0127 mm materiale avsettes ved hjelp av dysen 22 hver gang strimmelen 10 passerer. En ønsket tykkelse på bindebelegget er 0,0762 mm, noe som krever seks omganger.

Pistolen 18 tilføres deretter pulver for sprøyting av et keramisk belegg i smeltet form på kanten 32. Det keram-iske belegg omfatter fortrinnsvis 97% aluminiumoksid {A1203) og 3% titanoksid (Ti02), partikkelfraksjon -30 +5um, også levert av Alloys International gjennom Miller Thermal Inc., Appleton, Wisconsin. Ca. 0,0127 mm av dette materiale avsettes ved hjelp av dysen 22 hver gang strimmelen 10 passerer. En ønsket tykkelse keramisk belegg er 0,508 mm, noe som krever 40 omganger. De totale belegg (bindebelegg pluss keramisk belegg) er følgelig 0,5842 mm.

Belegget som påføres i hver omgang får kjølne når det lengdeveis belagte parti av strimmelen 10 passerer rundt valsene 12 på dens vei tilbake til sonen 26 for sprøyting i neste omgang.

Etter at den totale tykkelse av beleggmaterialet er blitt påført og belegget har herdet tilstrekkelig slipes strimmelen 10 i spoleform med et diamanthjul for å oppnå en sluttoverflatefinhet med største ruhet på ca. 762 um. En ønsket slipehastighet er 5 m pr. minutt. Strimmelen 10 kuttes deretter til den ønskede endelige bladlengde.

Det er viktig å legge merke til at alle de ovennevnte spesifikke belegg, hastigheter, strekk og andre tekniske data har alternativer, varianter og valg hvormed det kan oppnås et lignende tilfredsstillende resultat.

Claims (10)

1. Fremgangsmåte til påføring av et slitesterkt belegg på en kant av en tynn, metallisk, strimmelformet bærer, karakterisert ved at det anordnes et beleggingsapparat som omfatter en sprøyteanordning med et munnstykke som er innrettet til å sprøyte et smeltet beleggmateriale i en beleggingssone, hvorved beleggingsmaterialet etter herding danner et slitesterkt belegg med slitestyrke større enn selve den tynne metalliske, strimmelformede bærer, å forme en lengde av den tynne metalliske, strimmelformede bærer til en endeløs sløyfe, for å danne en strimmelbærersløyfe, og at den endeløse, tynne, metalliske, strimmelformete bærer føres i bare én retning kontinuerlig gjennom beleggingssonen, hvor utsiden av strimmelbærersløyfen vender mot munnstykket, å forme en lengde av en maskeringsstrimmel til en lukket endeløs sløyfe og å føre maskeringsstrimmelsløyfen kontinuerlig i nevnte ene retning gjennom beleggingssonen, hvor utsiden av maskeringsstrimmelsløyfen er i kontakt med utsiden av strimmelbærersløyfen i beleggingssonen, masker-ingsstrimmelsløyf en føres mellom munnstykket og bærer-strimmelsløyfen, hvor maskeringsstrimmelsløyfen har en bredde mindre enn bredden til bærerstrimmelsløyfen, hvori maskeringsstrimmelsløyfen er innrettet til å maskere et tverrgående parti av den bærer strimmelsløyfen i beleggingssonen slik at en kant på utsiden av bærerstrimmel-sløyfen blottlegges for munnstykket til sprøyteanordningen, hvori munnstykket til sprøyteanordningen sprøyter beleggingsmidlet bare på den ene, blottlagte kant til utsiden av bærerstrimmelsløyfen i beleggingssonen mens maskeringsstrimmelsløyfen beskytter den maskerte delen til utsiden av bærerstrimmelsløyfen mot sprøyting, og at beleggingsmaterialet sprøytes på den ene blottlagte kant til utsiden av bærerstrimmelsløyfen ettersom bærerstrimmelsløyfen og maskeringsstrimmelsløyfen passerer gjennom beleggingssonen inntil en ønsket tykkelse av slitesterkt belegg er påført på den ene blottlagte kant til utsiden av bærerstrimmelsløyfen, og å kutte bærerstrimmelsløyfen til ønskede lengder av kantbelagt metallisk, strimmelformet bærer.

2. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1, karakterisert ved at det på den ene blottlagte kant til utsiden av bærerstrimmelsløyfen først sprøytes et bindebelegg inntil en ønsket tykkelse av bindebelegg er påført, og at det slitesterke belegg deretter sammenhengende sprøytes på den ene blottlagte kant til utsiden av bærerstrimmelsløyfen inntil den ønskede tykkelse slitesterkt belegg er påført over bindebelegget.

3. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1, karakterisert ved at innsiden av bærerstrimmelsløyfen understøttes rundt et antall atskilte valser som er i kontakt med innsiden av bærerstrimmel-sløyfen, hvorav minst én av valsene er innrettet til å utøve strekk på bærerstrimmelsløyfen.

4. Fremgangsmåte i samsvar med krav 3, karakterisert ved at innsiden av maskeringsstrimmelsløyfen understøttes rundt et antall atskilte valser som er i kontakt med innsiden av maskeringsstrimmelsløyfen, hvorav minst én av valsene er innrettet til å utøve strekk på maskeringsstrimmelsløyfen.

5. Fremgangsmåte i samsvar med krav 4, karakterisert ved at det anordnes et antall understøttelsesvalser som er innrettet til å understøtte innsidene til hver av bærerstrimmelsløyfen og maskeringsstrimmelsløyfen i beleggingssonen for derved å fremme kontakt mellom bærerstrimmelsløyfen og maskerings-strimmelsløyfen i beleggingssonen.

6. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1, karakterisert ved at frembringelse av bærerstrimmelsløyfen omfatter sammensveising av endene til en lengde av metallisk, strimmelformet bærer.

7. Fremgangsmåte i samsvar med krav 6, karakterisert ved at frembringelse av maskeringsstrimmelsløyfen omfatter sammensveising av endene til en stålstrimmel.

8. Fremgangsmåte i samsvar med krav 7, karakterisert ved at bærerstrimmelsløyfen og maskeringsstrimmelsløyfen hver omfatter en stålstrimmel som har samme sammensetning.

9. Fremgangsmåte til påføring av et belegg på den ene kant av en tynn, metallisk, strimmelformet bærer, karakterisert ved å forme en lengde av metallisk, strimmelformet bærer og en lengde av maskeringsstrimmel til to endeløse sløyfer, å posisjonere bærerstrimmelsløyfen og maskerings-strimmelsløyfen slik at deres utsideflater er i kontakt med hverandre i en beleggingssone, hvor bredden til maskeringsstrimmelsløyfen er mindre enn bredden til bærerstrimmelsløyfen, at de to sløyfene plasseres slik at utsiden av maskeringsstrimmelsløyfen maskerer et tvers-gående parti av utsiden til bærerstrimmelsløyfen slik at en kant til bærerstrimmelsløyfen er blottlagt i beleggingssonen, å føre bærerstrimmelsløyfen og maskerings-strimmelsløyfen sammenhengende i kun en retning gjennom beleggingssonen, å sprøyte smeltet beleggmateriale på den ene blottlagte kanten til utsiden av bærerstrimmelsløyfen ettersom bærerstrimmelsløyfen og maskeringsstrimmelsløyfen passerer gjennom beleggingssonene, å kjøle ned den ene blottlagte kanten til bærer-strimmelsløyf en etter at den forlater beleggingssonene, fortsette å sprøyte inntil en ønsket tykkelse av belegg er påført til ene blottlagte kanten til utsiden av beererstrimmelsløyfen, og å kutte den kantbelagte bærerstrimmelsløyfen til ønskede lengder av kantbelagt metallisk, strimmelformet bærer.

10. Fremgangsmåte i samsvar med krav 9, karakterisert ved at innsiden av hver av bærerstrimmelsløyfene og maskeringsstrimmelsløyfene understøttes av et antall atskilte valser, hvorav minst én av valsene er innrettet til å utøve strekk på bærerstrimmelsløyfene og' maskeringsstrimmelsløyfene.