NO811260L - Anordning for gassavtoerring. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører belegging av smalt lineært materiale så som bånd og spesielt metalltråd, med metallbelegg i.et smeltet metallbad. Spesielt vedrører oppfinnelsen kombinert bruk av beskyttende atmosfærer og gassavstrykning ved behandling av lineært materiale som trekkes ut av et beleggingsbad med smeltet metall for å etablere en nøyaktig og jevn tykkelse av belegget på det lineære materialets overflate.

Metallisk lineært materiale så som bånd eller tråd har vært belagt i mange år på en økonomisk måte ved å føre det line^ære materiale gjennom et bad av smeltet metall, så som smeltet sink eller aluminium. Vanligvis har det lineære materiale vært et ferromateriale, så som stål e.l. Belegging med alu-^ minium eller sink eller av og til andre metaller eller leg^eringer, så som tinn eller blylegeringer, gir korrosjons^motstand til det underliggende ferrometall.

Lineært materiale som trekkes ut av et beleggingsbad av smeltet metall har vanligvis ikke et tilfredsstillende sjikt av smeltet belegg metall på sin overflate. Det smeltede metallbelegg er enten for tykt, for ujevnt eller begge deler, eller det har andre defekter som vil forhindre det smeltede materialet fra å stivne til et tilfredsstillende metallbelegg på det underliggende metall. Derfor har det vært vanlig å avstryke belegget på en eller annen måte etterat det lineære materialet forlater smeltebadet for å glatte ut og/eller redusere tykkelsen av belegget. Forskjellige avstrykningsan-ordninger er blitt benyttet for å avstryke belegget mens det fremdeles er smeltet, inkludert myke avstrykere så som asbestavstrykere eller lignende, stive avstrykere så som ruller eller skrapere, og av og til halvstive avstrykere sammensatt av sjikt av forskjellige materialer så som trekull eller grus som det belagte lineære materialet passerer.

I den senere tid er gassavstrykere, eller såkalte gassdoktorer, blitt benyttet til å blåse en gass så som luft, damp eller en inert eller reduserende gass med kraft mot overflaten av det lineære materiale dekket med smeltet metall for å fjerne

overskuddsmetall og glatte ut belegget av smeltet metall.

For å oppnå god vedheft av beleggmetallet til det underliggende metall, er det nødvendig at overflaten av det underliggende metallet er rent før det passerer gjennom smeltebadet. Det lineære materialet må derfor renses før det belegges for

å gi en egnet ren, aktiv flate for kontakt med smeltebadet. Når underlagsmetallet er rent, må det holdes aktivt, dvs. oksydfritt, inntil det neddykkes i smeltebadet. Det er derfor nødvendig å beskytte underlagsmetallet etter rensing, enten med et belegg av flux eller ved neddykking og kontinuerlig bad i en inert eller reduserende atmosfære. Således vil lineært ferromateriale ofte føres ned i smeltebadet i en beskyttende eller oksygenfri atmosfære av en eller annen type. Den beskyttende atmosfære vil vanligvis være sammensatt enten av en virkelig inert gass eller en reduserende gass eller gasser.

Inerte eller reduserende atmosfærer har også vært brukt ved det lineære materialet der det løper ut av smeltebadet for å forhindre for sterk eller på annen måte skadelig, ^oksydasjon av beleggets overflate mens det fremdeles er varmt, både før og etterat belegget størkner. Den beskyttende atmosfære inne-holdes gjerne i et beskyttelseskammer eller -hette av en eller annen form som strekker seg mot eller ned i overflaten av smeltebadet.

Ved den senere tids hyppige bruk av gassavstrykere for glatting og avstryk av det smeltede belegg, har man noen ganger benyttet en inert, eller oftere, en reduserende gass for å avstryke overflaten av det lineære materialet for å forhindre overflate-oksydasjon av beleggmetallet. I noen installasjoner, og spesielt i avstrykningsinstallasjoner, har avstrykeren vært innelukket eller festet til et kammer som inneholder en beskyttende atmosfære, slik at det smeltede belegg på tråden er fullstendig beskyttet fra eksponering til atmosfæren inntil det er glattet og avstrøket.

Bruken av en ikke-oksyderende gass både som avstrykningsgass og beskyttende gass har vist seg å være spesielt ønskelig ved avstrykning av trådmateriale. Ellers ville oksyderte beleggpartikler på den smeltede beleggflate ha en tendens til å øke viskositeten av det smeltede metall og resultere i oppbygning av et tykt, viskøst oksydbelegg som i alvor-lig grad ér til hinder for effektive gassavstrykninger.

Den lille omkrets av tråden gjør det mulig for viskøse ringer av oksydmaterialet å danne seg rundt tråden og bryte gjennom gassbarrieren, noe som resulterer i tykke ringer av belegg på tråden, hvilke.ringer sprekker og flasser av når tråden bøyes etterat belegget er størknet. Et problem som man har støtt på ved slike kombinerte avstryknings- og be-skyttelsesgassinstallasjoner, som f.eks. vist i US patent nr. 3,707,400, som viser en kombinasjon av en lukket hette som inneholder en inert gass og et avstrykningsverktøy som kan benytte samme inertgass om avstrykningsgass, har vært en tendens til at avstrykningsverktøyet gir meget dårlig kontroll med tykkelsen av det endelige belegg dersom man kun har benyttet kraften av avstrykningsgassen for å etablere beleggets tykkelse. Slik har det vært til tross for det fak-tum at slike kombinerte avstryknings- og beskyttende gass-arrangementer på en meget effektiv måte avstryker belegget og glatter lineæft materiale, så som tråd, som passerer gjennom verktøyet. Imidlertid har det vært umulig å regulere nøyak-tig den endelige tykkelse av belegget uten å variere para-metrene av selve avstrykningsverktøyet. M.a.o., mens glatt-ingen av belegget er meget effektiv og stort overskudd av beleggmaterialet kan fjernes fra belegget, har kontrollen med dimensjonen av beleggtykkelsen ikke vært tilfredsstillende ved gassavstrykninger. Det har således i mange tilfeller vært nødvendig å variere passasjehastigheten av det lineære materialet gjennom avstrykningsverktøyet for på effektiv måte å regulere graden av avstrykning av smeltet belegg fra overflaten av det lineære materialet. Dersom det smeltede belegg er for tykt, har det vært nødvendig å minske passasjehastigheten av det lineære materialet gjennom verktøysåpningen for å minske belegget. Dersom belegget på den annen side er

for tynt, har det vært nødvendig å øke hastigheten av det lineære materialet gjennom verktøyåpningen for å øke tykkelsen. Naturligvis er nødvendigheten av å justere hastigheten av belegningsanlegget for å oppnå ønsket beleggtykkelse uheldig, fordi slik justering forstyrrer andre operasjons-

og produksjonsforhold.

Et ytterligere problem ved tidligere kjente'avstryknings-apparater og fremgangsmåter, spesielt for belegging av trådmateriale, har vært dårlig konsentrisitet av det endelige belegg på tråden. I et " konsentrisk belegg" er beleggtykkelsen stort sett lik på alle sider av tråden eller hele veien rundt tråden. I et ikke-konsentrisk belegg er tykkelsen av belegget på en eller flere sider av tråden betydelig tykkere enn tykkelsen av belegget på diametralt motsatt side. Belegget kan være konsentrisk på partier av tråden og ikke-konsentrisk på tilstøtende partier av tråden. Vanligvis vari-erer konsentrisiteten på en mer eller mindre vilkårlig måte langs en gitt lengde av tråden. Det har vist seg så godt som umulig å oppnå en betydelig lengde av perfekt konsentrisk, varmdyppet belagt tråd, spesielt med de tidligere kjente apparater.

Det viktige ved konsentrisiteten er i realiteten å unngå tynne punkter i belegget, og det vil forstås-at tynne punkter kan opptre fordi andre faktorer, så som urund eller oval beleggavsetning e.l., så vel som ekte ikke-konsentrisitet.

Et mål på konsentrisiteten er således antall tynne punkter i et belegg, idet det vil forstås at fullstendig konsentrisitet eller mangel på tynne punkter er så godt som umulig å oppnå ved varmbelagt tråd. Det har vært søkerens erfaring at det f.eks. ved et varmepåført aluminium-sink-belegg vil det beste eller mest konsentriske trådbelegg som kunne oppnås ved bruk av tidligere kjente gassavstrykere - basert på den målsetting å oppnå et belegg på 0,038 mm og med et tynt punkt definert som ethvert beleggområde med mindre tykkelse enn 0,0127 mm. målt ved hjelp av en kommersielt tilgjengelig, ikke-destruktiv punktbelegg tykkelsesdetektor vil over 2,5% av målingene på enhver gitt lengde av tråden være under 0,0127 mm. Med andre ord, med et tynt punkt definert som omtrentlig 1/3 av den forønskede beleggtykkelse,

vil gjennomsnittlig 2,5% av alle kontrollpunkter på en gitt trådlengde vise seg å være tynne punkter, eller ligge under minimumstykkelsen. Selv om dette antall tynne punkter er ganske akseptabelt for de fleste anvendelser, spesielt ved offerbelegg, så som f.eks. sink eller aluminium-sink på et jernbasismateriale, representerer det bortkastet beleggmetall fordi et noe tykkere belegg må benyttes på alle partier av tråden for å forhindre et for stort antall uakseptabelt tynne punkter.

Ulempene ved tidligere kjente kombinasjoner av gassavstrykende verktøyer og beskyttende hetter for avstryking av tråd, er nå blitt unngått ved forbedringene ifølge foreliggende oppfinnelse. Man har oppdaget at bruken av kritiske verktøyparametre gjør det mulig for gassavstrykeren på en effektiv måte å bestemme tykkelsen av belegget som forblir på den endelig belagte tråd uten hensyn til gjennomføringshastigheten av tråden gjennom avstrykerverktøyet og også uten hensyn til nærvær eller fravær av beskyttende kammer eller en hette i forbindelse med avstrykningsverktøyet. De kritiske verktøypara-metre er en dysevinkel nedad på omtrent 10 - 45°, og fortrinnsvis 15 - 3 0°, i forhold til perpendikulæren på overflaten av trådmaterialet som passerer gjennom verktøyet, en dysebredde parallell med bevegelsesretningen for tråden gjennom verktøyet på omtrent 0,254 - 2,032 mm og fortrinnsvis 0,508 - 1,27 mm, hovedsakelig parallelle sider i dysen og en minimums dyselengde i avstrykningsgassens bevegelsesretning på 6,35 mm. Høyden av dysen over smeltebadet bør være mellom 12,7 - 381 mm, og fortrinnsvis omtrent 12,7 - 254 mm, og aller helst mellom 12,7 og 101,6 mm, og verktøyets strupe eller forsnevring bør 'ligge mellom 12,7 - 38,1 mm og fortrinnsvis mellom 19 - 31,8 mm. En meget fordelaktig dysevinkel har vist seg å være omtrent 20 - 25° sammen med en mest fordelaktig dysebredde på omtrent 0,889 - 1,043 mm. Høyden over metall-badets overflate vil avhenge noe av avstrykningsverktøyets konstruksjon. Dersom verktøyet har en hette eller et beskyttende gasskammer eller delvis beskyttende kammer, dvs. hvor kammerveggene kun delvis omgir et rom ved den nedre ende, kan verktøyet plasseres lengre bort fra badets overflate,

mens dersom det ikke foreligger noe beskyttende kammer, vil de beste resultater oppnås dersom verktøyet er anbragt nær overflaten, f.eks. 12,7 - 101,6 mm over denne.

Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en forbedret gass-avstrykningsanordning for avstrykning av lineært materiale så som tråd med et smeltet metallbelegg, både for å glatte beleggoverflaten og for å bestemme beleggets tykkelse. I henhold til oppfinnelsen er det tilveiebragt et gassavstryk-ningsverktøy som plasseres nær overflaten av et beleggbad av smeltet metall. Gassavstrykningsverktøyet kan være montert enten i eller nær inntil og' være forbundet med en hette eller et beskyttende kammer som omslutter det lineære materiale når det passerer fra smeltebadet til gassavs.trykningsverk-tøyet. Alternativt kan gassavstrykningsverktøyet være plassert nær overflaten av smeltebadet uten en beskyttende hette. Dersom en beskyttende hette benyttes, tilføres denne inert eller så godt som inert gass, som tjener til å beskytte overflaten av det smeltede belegg mot oksydasjon inntil det når avstrykningsverktøyet. Et parti av overflaten av smeltebadet kan også være innelukket i hetten for -å forhindre eller minimalisere dannesle av oksydfilm eller slagg på overflaten av smeltebadet.

For at den inerte eller reduserende gass skal kunne bestemme eller regulere den endelige tykkelse av det endelige belegg på tråden, har man funnet at følgende kriteria må være oppfylt. Disse er: (1) Gassavstrykningsdysen må være skrådd nedad med en vinkel på omtrent 10-45° i forhold til perpendikulæren på overflaten .av tråden, og fortrinnsvis omtrent 15-30° i forhold til perpendikulæren på overflaten av tråden som passerer gjennom verktøyet, aller helst med en vinkel på omtrent 20-25°) (2) Dysetykkelsen eller -bredden parallelt med tråden bør være omtrent 0,254 - 2,032 mm, fortrinnsvis 0,508 - 1,27 mm, og aller helst 0, 88,9 - 1, 043 mm; (3) Dysen må ha krumme sidevegger parallelle med hverandre og i lik avstand på alle punkter fra overflaten av materialet som avstrykes og være minst 6,35 mm lang i gasstrømmens retning. Stort sett gjelder at jo lengre sideveggen er innen verktøyets dimensjoners rammebetingelser, dessto bedre; (4) Høyden av verktøydysen må være omtrent 12,7 - 381 mm, fortrinnsvis mellom 12,7 - 254 mm, og aller helst mellom 12,7 - 101,6 mm over overflaten av smeltebadet; (5) Diameteren av strupen eller forsnevringen av dysen bør ligge mellom 12,5 - 38,1 mm,og fortrinnsvis mellom 19 - 31,8 mm.

Meget tilfredsstillende avstrykning har vært oppnådd eksempelvis med en dysevinkel på 22,5°, en dysebredde på 1,016 mm og en strupediameter på 25,4 mm i en avstand på 25,4 -

101,6 mm over badoverflaten. For best resultat er det å foretrekke at den inerte eller reduserende gass skal benyttes som avstrykningsgass, er en "tung" gass. Imidlertid kan andre ikke-oksyderende gasser med fordel benyttes i de fleste tilfeller. Egnede tunge gasser er nitrogen, argon, propan o.l. Uttrykket "tung" brukes her i motsetning til "lett" beskyttende gass så som hydrogen (f^) , metan (^4) » natur-gass og helium. (En tung avstrykningsgass kan defineres som en gass som har en molekylvekt eller en densitet som er hovedsakelig den samme eller større enn den gjennomsnitlige molekylvekt eller densitet for luft.)

Det har overraskende vist seg at når de ovennevnte verktøy-parametre og betingelser følges nøye, kan god kontroll med beleggets tykkelse oppnås ved kun å variere trykket av av-strykningsgassene. På den annen side, når et avstryknings-verktøy benyttes med et fullstendig lukket beskyttende kammer hvor avstrykningsgass tømmes ut, eksempelvis som vist i US patent nr. 3,707,400, kan tilstrekkelig kontroll med beleggets tykkelse ikke oppnås på en tråd, selv om belegget avstrykes og glattes.

Det har også overraskende vist seg at uovertruffen konsentrisitet av belegget rundt tråden, eller m.a.o. et mindre antall tynne punkter i belegget, kan oppnås ved hjelp av foreliggende oppfinnelse. Bruk av den forbedrede avstryker og fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen har søkeren konsekvent vært istand til å oppnå belegg av f.eks. aluminium-sink, for hvilke oppfinnelsen har vist seg å være spesielt egnet, hvor tykkelsesmålinger foretatt med en kommersiell type ikke-destruktiv beleggdetektor, har gitt mindre enn 0,3% punkter med mindre enn 0,0127 mm når den tilsiktede beleggtykkelse var 0,038 mm. Dette er en størrelsesorden bedre enn søkerens tidligere erfaringer med tidligere kjente avstrykere, hvor de beste resultater som kunne oppnås viste mer enn 2,5% av målingene med mindre enn 0,0127 mm. Med andre ord, når et tynt punkt defineres som omtrent 1/3 eller mindre av den tilsiktede beleggtykkelse, vil en tråd belagt ifølge foreliggende oppfinnelse vise mindre enn 0,3% tynne punkter på en gitt lengde.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere under henvisning til de utførelseseksempler som er vist på tegningen. Fig. 1 viser et snitt gjennom et trådavstrykningsanordning ifølge oppfinnelsen. Fig. 2 viser et snitt gjennom en ytterligere trådavstryker ifølge oppfinnelsen. Fig. 3 viser et snitt gjennom ennu en trådavstryker ifølge oppfinnelsen. Fig. 4 viser en kurve som illustrerer det generelle forhold mellom gassavstrykertrykket og beleggtykkelsen i anordninger

ifølge oppfinnelsen.

Fig. 1 viser skjematisk et vertikalsnitt gjennom et gassavstrykningsverktøy ifølge en utførelse av oppfinnelsen. Et gassavstrykningsverktøy 11 er plassert i en forutbestemt avstand fra overflaten 13 av et smeltebad 15 av beleggmaterialet. Selve verktøyet omfatter et ytre sylindrisk legeme 17 som har innvendige gjenger ved den øvre ende. Det sylindriske legeme har en nedre ende 21 hvor det befinner seg en åpning 23 som fører inn i en gasspassasje 24 som dannes av side-veggene 25 av et sylindrisk gassledeelement 27. Åpningen 23 utgjør avstrykningsverktøyets såkalte strupe.

Det sylindriske element 27 er festet til bunnen av sylindriske legeme 17 av verktøyet 11 ved hjelp av fjernbare bolter 21. Det vil imidlertid forstås at ethvert egnet festemiddel, som f.eks. en gjengeforbindelse e.l., kan benyttes. Alternativt kan elementet 27 utgjøre en forlengelse av bunnen eller den nedre ende 21 av verktøyet 11. En indre sylinder 43 er skrudd inn i det ytre sylindriske legeme 17 av verktøyet 11. Den indre sylinder 43 har en. forlengelse eller nese 45, som når de to sylindriske elementer 17 og 43 er riktig posisjonert i forhold til hverandre, mellom sin overflate og innerflaten av det ytre sylindriske legeme 17 danner en bueformet sirkum-ferensiell gasspassasje 47. Det nedre parti av denne passasje utgjør en rundtgående gassavstrykningsdyse 49. Det sentrale rom rundt hvilket den sirkumferensielle gassavstrykningsdysen 49 strekker seg kan anses å utgjøre en oppadrettet forlengelse av strupen 23 av gassavstrykningsverktøyet. Avstrykningsgass tilføres den sirkumferensielle gasspassasje 47 via et gass-innløpsrør 51 som, som det vil forstås, er forbundet med et forråd av avstrykningsgass under trykk, så som en tank eller tanker med trykkgass eller et gassanlegg e.l., via egnet rør og en justerbar ventilinnretning, eller om ønskelig, auto-matiske trykkreguleringsmidler, ikke vist, hvis detaljer vil være kjent for fagmannen.

Gassavstrykningsdysen 49 i henhold til oppfinnelsen har rette sidevegger 49a og 49b som er parallelle med hverandre og er skrådd nedad i en vinkel på 25° i forhold til perpendikulæren på trådens overflate. Tykkelsen av avstrykningsdysen i en retning parallell med trådens overflate, dvs. avstanden mellom de parallelle sidevegger 49a og 49b, er 1,016 mm. Lengden av de parallelle sidevegger 49a og 49b er 12,7 mm. Avstanden mellom innerkantene av dysen er 25,4 cm, Denne siste dimensjon er også diamteren av verktøyets strupe 23. Avstanden fra det punkt hvor gassavstrykningsdysen 49 kommuniserer med strupen 23, og overflaten 13 av belegg-badet 15, er 101,6 mm. Høyden over badoverflaten av det sylindriske element 27 er 25,4 mm.

Ved bruk av apparatet vist på fig. 1, føres tråden 37 gjennom det smeltede metallbad på en eller annen konvensjonell måte, vanligvis ned rundt en nedre synkevalse eller skive, ikke vist, og derfor opp.gjennom badoverflaten, opp gjennom gass-passasjen 24, gjennom åpningen eller strupen 23, forbi den sirkumferensielle gassavstrykningsdyse 49, og endelig opp gjennom den sentrale passasje 53 i den indre sylinder og ut av gassavstrykeren.

Når tråden passerer den rundtgående gassavstrykningsdyse 49 avstrykes den av et nøyaktig dimensjonert, k"ompakt teppe av gass som er utformet av de kritiske dimensjoner av avstrykningsdysen. Dette teppe av gass avstryker og glatter det smeltede belegg på tråden. Overskuddsbelegget skyves tilbake ned i smeltebadet. Den gass som benyttes er fortrinnsvis en reduserende eller inert gass, og det antas at for å

oppnå best kontroll med beleggets tykkelse, bør gassen være en tung gass, så som f.eks. argon, nitrogen, propan e.l. Dette gassteppe er rettet nedad og innad med en vinkel på omtrent 25°, - flere grader, mot tråden for å bevirke av-strykningsvirkningen. Den ikke-oksyderende gass passerer nedad mot overflaten av smeltebadet hvor den videre tjener til å beskytte det smeltede belegg på tråden og overflaten,

av smeltebadet mot oksydasjon. Slik oksydasjon ville hå en

L-x-L «acmiic: c i_ UJS.t>yu pa u v til. i. ici Ufcill elv badet, hvilket kunne bli trukket oppover med det smeltede belegg på tråden og bevirke uønskede ujevnheter på tråden og motvirke glatt avstrykning av belegget. Siden den beskytter det smeltede metall mot oksydasjon, kan den reduserende eller inerte gass betegnes generelt som den beskyttende eller ikke-oksyderende gass.

I motsetning til situasjonen i tidligere kjente kombinerte avstryknings- og beskyttende gasskammeranordninger, har det vist seg at når de kritiske parametre for foreliggende oppfinnelse følges, kan man oppnå meget effektiv kontroll med beleggtykkelsen på tråden kun ved å variere trykket av avstrykningsgassen. Dersom de kritiske parametre ikke overholdes, vil imidlertid effektiv avstrykningskontroll ikke oppnås ved gasstrykket alene med mindre det benyttes en nøyaktig dimensjonert utblåsningsåpning i siden av beskyt-telseskammeret.

På fig. 2 er det vist en alternativ anordning av et verktøy og en hette for belegging av tråd. På fig. er det vist en sylindrisk hette 111. Hetten 111 har en utløpsåpning 117 sentralt i toppen av hetten. Hetten har også en rundtgående brakett 119 på midten som har en sentral åpning i hvilken det er montert et gassavstrykningsverktøy 121. Dette består av et ytre sylindrisk legeme 123 som har innvendige gjenger 125 som et indre sylindrisk element 126 med en sentral konisk åpning eller strupe 127 er skrudd inn i. Et sylindrisk strupeelement 128 har en innvendig passasje 129 i form av to motstående, indre koniske partier 129a og 129b som er forbundet ved hjelp av et sentralt sylindrisk parti 129c, hvilket strupeelement er plassert i bunnen av det ytre sylindriske legeme 123 og er festet på plass ved hjelp av skruer 131. Det sylindriske strupeelement er fortrinnsvis laget av slitesterkt materiale, så som hardt rustfritt stål. En ringformet passasje 133 mellom det ytre sylindriske legeme 123 og det indre sylindriske element 126 er forbundet med en rundtgående gassavstrykningsdyse 134, som fører til det øvre parti av den innvendige passasje 129.

Det indre sylindriske element 126 har en kort nese 128, som har en ytre konisk flate 128a. Den koniske flate 128a på nesen 128 er parallell' med eller i lik avstand fra punkter på det indre koniske parti 129a, og når det indre sylindriske element skrus inn i det ytre sylindriske legeme 123, vil flatene 128a og 129a danne en nedad skrådd dyse som har hovedsakelig parallelle krumme flater som ligger omtrent 7,62 mm fra hverandre. De parallelle eller ekvidistante partier av hver flate 128a og 129a er omtrent 6,35 mm lange. Dette gir en gassavstrykningsdyse 134 som har en tykkelse

på 7,62 mm og en jevn lengde på 6,35 mm. Avstrykningsdysen er skrådd nedad med en vinkel på 30° i forhold til perpendikulæren på overflaten av tråden, og åpningen av gassavstrykningsdysen er omtrent 127 mm over overflaten 144 av smeltebadet 14 5.

Den rundtgående brakett 119 som understøtter avstryknings-verktøyet 121, deler den sylindriske hette 111 i et øvre kammer 135 og et nedre kammer 137. De øvre og nedre kamre

13 5 og 137 står ikke i direkte forbindelse med hverandre.

Et gassinnløpsrør 141 fører gjennom siden av hetten 111 og

er skrudd inn i en åpning 14 2 i det ytre sylindriske legeme 123 slik at det fører inn i en ringformet passasje 133.

For å oppnå jevnere gasstrykk i den ringformede passasje

133, kan det alternativt foreligge flere gas<*>sinnløp 141.

Den nedre kant 112 av hetten 111 er fortrinnsvis anbragt i

en mindre avstand over badoverflaten 144. Denne distanse kan. være omtrent 6,34 - 12,7 mm, men kan være både betydelig større eller mindre.

Ved anordningens bruk løper en tråd 143 opp gjennom et smeltebad 145, forlater badets overflate 144 og fortsetter inn i det nedre kammer 13 7, deretter gjennom avstrykningsverktøyet 121, forbi gassavstrykningsdysen 134 hvor den avstrykes av et teppe av inert eller reduserende gass som strømmer ut av den rundtgående avstrykningsdyse, og inn i det øvre kammer 137, hvoretter tråden 143 løper ut gjennom åpningen 117.

I det minste et parti av avstrykningsgassen, etter at den har avstrøket og glattet belegget på tråden når denne passerer gjennom den rundtgående dyse 134, vil passere nedad gjennom den innvendige passasje 129 av strupeelementet 128 og inn i det begrensende rom i det nedre kammer 137 av hetten 111, hvor gassen beskytter det smeltede belegg på tråden og overflaten 144 av smeltebadet 145 umiddelbart under kammeret 137 mot oksydasjon. Overskuddsgass unnslipper fra kammeret 137 rundt den nedre kant. Alternativt kan det nedre parti av kammeret 137 neddykkes i smeltebadet for således å danne et stort sett fullstendig lukket rom i kammeret 137, og overskuddsgass ville kunne passere tilbake gjennom den innvendige passasje 129 og den koniske strupe 127 inn i det øvre kammer 135, hvor den fortsatt ville beskytte tråden,

og endelig strømme ut gjennom åpningen 117 i toppen av hetten. Dersom avstryknings- og avskjermningsgassen, dvs. den beskyttende gass, er en brennbar reduserende gass, blir den fortrinnsvis brent idet den passerer gjennom åpningen 117. På fig. 3 er det gitt et ytterligere utførelseseksempel på oppfinnelsen. På fig. 3 er det vist et gassavstryknings-verktøy som er hovedsakelig identisk med avstrykningsverk-tøyet vist på fig. 1, bortsett fra at det sylindriske gass-ledende element 27 ikke benyttes ved bunnen av verktøyet. Siden alle deler av verktøyet er hovedsakelig de samme som vist på fig. 1, er samme henvisningstall benyttet for å identifisere de forskjellige deler på fig. 3 som på fig. 1. Verktøyet har en strupediameter på 25,4 mm, og gassavstrykningsdysen er plassert 38,1 mm over overflaten av smeltebadet. De andre parametre er som for verktøyet vist på fig. 1. En strøm av nitrogengass fra avstrykningsdysen, kombinert med den større strupediameter og den nære plassering av verktøyet til overflaten av smeltebadet, virker til å gi meget effektiv avstrykning av belegget på tråden og tillater bestemmelse av beleggets tykkelse kun ved å justere trykket av avstrykningsgassen. Nærheten av avstrykningsverktøyet til overflaten av smeltebadet og det store gassvolum som passerer gjennom den store strupediameter bevirker at overflaten av belegget på det parti av tråden som befinner seg

mellom overflaten av smeltebadet og avstrykningsverktøyet samt den del av overflaten av smeltebadet som omgir tråden, oversvømmes av ikke-oksyderende avstrykningsgass og beskyt-tes temporært mot oksydasjon. Generelt sett gjelder at jo kortere forlengelsen er på det nedre parti av avstryknings-verktøyet, eller dersom det ikke foreligger noen forlengelse, jo mere ønskelig er det å ha verktøyet nær badoverflaten.

På fig. 4 er det vist skjematisk en grafisk fremstilling av trykkets virkning på avstrykningseffektiviteten, hvor beleggets tykkelse er angitt langs ordinaten og trykket av gassen benyttes i avstrykningsverktøyet er angitt langs abscissen. Fremstillingen er kun tilnærmet, idet man her ikke har tatt sikte på å vise noe < nøyaktig forhold. Det horisontale parti av kurven merket (A) er lavtrykksområdet og partiet merket

(C) er høytrykksområdet, hvor det lineære materiale avstrykes og glattes, men hvor tykkelsen av det påførte belegg ikke

effektivt kan reguleres ved å variere trykket. Overgangsområdet (B) er på den annen side et område hvor variasjon av gasstrykket resulterer i varierende tykkelse av det belegg som forblir på tråden eller eventuelt annet lineært materiale. Den nøyaktige helning og kontur avhenger av forskjellige faktorer. Så lenge de kritiske parametre ifølge oppfinnelsen overholdes, vil imidlertid den generelle helning av kurven opprettholdes, og hele overgangsområdet, eller det midlere området, kan benyttes for regulering av beleggets tykkelse ved kun å justere trykket av avstrykningsgassen. Det av-strøkne belegg har også meget god konsentrisitet i forhold til trådens overflate. Selv om de nøyaktige grunner for den forbedrede avstrykning som oppnås ved bruk av de kritiske parametre ifølge oppfinnelsen for tiden ikke er klarlagt, virker det som bruk av de riktige parametre og tilstander minsker helningen av overgangsområdet av kurven og således forlenger det området i hvilket en endring i gasstrykket vil resultere i en endring.i tykkelse. Forholdet mellom beleggtykkelse og avstrykningsgasstrykket er således forbedret eller gjort regulerbart ved å minske størrelsen av

endringen 1 beleggets tykkelse for en vilkårlig endring i avstrykningsgasstrykket. Man tror også at den relativt store strupe- og avstrykningsåpning i avstrykningsverktøyet i forhold til de andre parametre av verktøyet, gir en gassavstrykning ved relativt lavere gasshastighet, eller en "mykere" avstrykning enn sammenlignbar avstrykning ved bruk av verktøy med samme relative gasstrykk og at dette er for-klaringen på den meget gode avstrykningskontroll og gode konsentrisitet av belegget. På det foreliggende tidspunktet er imidlertid dette kun antagelser, og søkeren ønsker ikke å bli holdt til noen spesiell teori når det gjelder de meget gode oppnådde resultater som tillater effektiv avstrykning av tråden ved hastigheter på 33 - 200 m per min. eller mere.

Selv om oppfinnelsen er illustrert og forklart i forbindelse med spesielle utførelser av gassavstrykningsutstyr, vil det forstås at de kritiske parametre ifølge oppfinnelsen også kan benyttes for andre typer av riktig konstruert avstryk-ningsutstyr, og at forskjellige avstrykningsgasser kan benyttes i tillegg til den som her er nevnt.

Claims (15)

1. Gassavstrykningsverktøy for avstrykning av langstrakt lineært materiale etterat dette har passert gjennom et smeltet metallbeleggbad, karakterisert ved at gassavstrykningsverktøyet har et verktøylegeme (17, 123) som har en gassavstrykningsdyse (49, 134) som. sirkumferensielt omgir en sentral strupe (23, 128) gjennom hvilken det lineære materiale passerer, at gassavstrykningsdysen er plassert mellom 12,7 og 381 mm over overflaten (13, 144) av smeltebadet, at dysediameteren er mellom 12,7 og 38,1 mm, at gassavstrykningsdysen er skrådd med en vinkel på mellom 10 og 45° i forhold til en linje på tvers av lengderetningen av det lineære materiale og har en dysebredde på omtrent 0,254 - 2,032 mm og har hovedsakelig parallelle sidevegger som er minst 6,35 mm lange.

2. Verktøy ifølge krav 1, karakterisert ved at dysevinkelen er omtrent 15 - 30°.

3. Verktøy ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at dysevinkelen er omtrent 20 - 25°.

4. ' Verktøy ifølge ét foregående krav, karakterisert ved at høyden av gassavstrykningsdysen av verk-tøyet er omtrent 12,7 - 254 mm, fortrinnsvis 12,7 - 101,6 mm, over smeltebadets overflate.

5. Verktøy ifølge et foregående krav, karakterisert ved at verktøyets strupediameter er omtrent 19-31,8 mm.

6. Verktøy ifølge foregående krav, karakterisert v e d at dysebredden i bevegelsesretningen av det lineære materiale gjennom verktøyet er omtrent 0,508 - 1,27 mm, fortrinnsvis 0,889 - 1,043 mm.

7. Fremgangsmåte for avstrykning av langstrakt, lineært materiale for å regulere beleggtykkelsen på det lineære, materiale idet dette løper ut av et smeltet beleggbad, karakterisert ved at det lineære materiale føres gjennom et gassavstrykningsverktøy ifølge et hvilket som helst av de foregående krav samtidig med at det blåses en ikke-oksyderende gass gjennom gassavstrykningsdysen mot det smeltede belegg på det lineære materiale, og at trykket av den ikke-oksyderende gass endres for å regulere beleggets tykkelse.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved at den ikke-oksyderende avstrykningsgass er en tung gass.

9. Fremgangsmåte ifølge' krav 7 eller 8, karakterisert ved at avstrykningsgassen etter å ha vært i kontakt med og avstrøket overflaten av det smeltede belegg på tråden, tillates å passere inn i et begrenset rom som omgir tråden.

10. Apparat for kontinuerlig påføring og regulering av tykkelsen av et metallisk belegg som påfø res overflaten av et lineært materiale, karakterisert ved at smeltet beleggbad (15, 145) fra hvilket det lineære materiale føres ut, en kilde for ikke-oksyderende gass under trykk, og et gassavstrykningsverktø y som har en gassavstrykningsdyse (49, 134) som sirkumferensielt omgir en sentral strupe (23, 128) gjennom hvilken det lineære materiale passerer, at gassavstrykningsdysen er plassert mellom 12,7 og 381 mm over overflaten av smeltebadet, at strupediameteren er mellom 12,7 og 38,1 mm, at gassavstrykningsdysen er skrådd med en vinkel på omtrent 10 - 45° i forhold til en linje på tvers av lengderetningen av det lineære materiale, og at dysen har en bredde på 0,54 - 2,032 mm og har hovedsakelig parallelle sidevegger som er i det minste 6,35 mm lange.

11. Apparat ifølge krav 10, karakterisert ved at dysevinkelen er omtrent 20 - 25°.

12. Apparat ifølge krav 10 eller 11, karakterisert ved at høyden av gassavstrykningsdysen i verk-tøyet er omtrent 12,7 - 254 mm, fortrinnsvis 12,7 101,6 mm over overflaten av smeltebadet.

13. Apparat ifølge kravene 10-12,. karakterisert ved at strupediameteren i verktøyet er omtrent 19 - 31,8 mm.

14. Apparat ifølge et av kravene 10-13, karakterisert ved at dysebredden i retning av det lineære materiales bevegelse gjennom verktøyet er omtrent 0,508 1,27 mm, fortrinnsvis mellom 0,889 og 1,043 mm.

15. Apparat ifølge et av kravene 10 - 14, karakterisert ved ; et rom (24) som er om-sluttet av sidevegger ved bunnen av verktøylegemet og gjennom hvilket tråden passerer i det minste delvis mellom smeltebadet og gassavstrykningsverktøyet.