Wynalazek niniejszy dotyczy znanych sposobów pokrywania powierzchni meta¬ lowych warstwa innego metalu lub meta¬ li na goraco, np. cynkowania lub cynowa¬ nia, celem ochrony przedmiotów metalo¬ wych przed rdzewieniem, dzialaniem wody morskiej, par, nagryzaniem i t. d., albo tez celem ich upiekszenia lub nadania ich po¬ wierzchni specjalnych wlasnosci.Dotychczas takie pokrywanie uskutecz¬ nia sie zazwyczaj przez zanurzenie danego przedmiotu metalowego, uprzednio staran¬ nie oczyszczonego z zanieczyszczen obcych, jako tez z tlenków i innych polaczen meta¬ lu przedmiotu, znajdujacych sie na po¬ wierzchni, w kapieli z roztopionego metalu pokrywajacego i wyjecie go z niej dopiero wtedy, kiedy nabral on mniej wiecej tej samej temperatury, co i kapiel pokrywa¬ jaca.Zwykle dla ulatwienia amalgamacji o- bu metali pokrywa sie przedmiot metalo¬ wy drobna iloscia nagryzajacych soli, jak salmiaku, chlorku cynkowego i t. d., lub ich mieszanin.Poniewaz w przewaznej ilosci wypad¬ ków takie cynkowe przedmioty winny byc miekkie (np. blacha, drut), a po ostatnimzabiegli ich wyrobu sa one zwykle twarde, przeto przed pokrywaniem ich, np. przed cynkowaniem, stosuje sie wyzarzanie, ce¬ lem nadania im pozadanej miekkosci; Caly zabieg pokrywania warstwa metalu bywa nastepujacy (w wypadku np. cynkowania drutu zelaznego): wyzarzenie do tempera¬ tury okolo 800 stopni, ochlodzenie do tem¬ peratury pokojowej, oczyszczenie w kwasie solnym, obmycie w wodzie, zanurzenie w roztworze soli, wysuszenie tej soli, zanu¬ rzenie w kapieli stopionego cynku, wyjecie z cynku i ochlodzenie. Przy pokrywaniu warstwa metalu drutu zabieg ten uskutecz¬ nia sie przez przeciaganie drutu przez sze¬ reg wanien i pieców i nawijanie na drugim koncu sali, jako gotowego produktu.Wady tego sposobu, które czynia go wy¬ soce niedoskonalym oraz kosztownym, a które sposób wedlug wynalazku usuwa, sa nastepujace. 1. Koniecznosc podwójnego ogrzewa¬ nia metalu: raz dla wyzarzenia i drugi raz dla ocynkowania, co powoduje strate na opale, instalacjach i t. d. 2. Stopiony cynk rozpuszcza W sobie zelazo, z którego zrobiony jest kociol (wan¬ na). Szybkosc tego rozpuszczania wzrasta ze wzrostem temperatury do tego stopnia, ze jezeli temperatura kapieli cynkowej jest o 50 stopni wyzsza od temperatury topienia cynku, wanna zelazna o scianach grubosci 30 mm zostaje przezarta po miesiacu uzy¬ wania. W praktyce fabrycznej jest dosyc trudno uchronic sie od takich wzrostów temperatury, tern bardziej ze dolna granica jest temperatura, okolo 20 stopni wyzsza od temperatury topienia cynku, wobec mozli¬ wosci zamrozenia wanny. Zelazo rozpu¬ szcza sie w stopionym cynku w stosunku 3% zelaza na 91% cynku, przyczem roz¬ twór ten w postaci kaszowatej masy opada na dno wanny i do cynkowania sie nie na¬ daje. Mase te trzeba usuwac starannie dziurkowanemi lyzkami, co trzeba usku¬ teczniac _zwykle co tydzien. Straty stad powstale wynosza 30% calego zuzytego cynku. 3. Koszt zuzytych soli jest dosc znacz¬ ny, a nagryzione przez nie zelazo w calo¬ sci laczy sie z cynkiem i opada nadól, po¬ wiekszajac ilosc straconego cynku. 4. Uzycie kwasu do czyszczenia jest kosztowne, wysoce niehigjeniczne dla ro¬ botników, przyczem kwas rozpuszcza po¬ kazny procent zelaza, a nadto, co najwaz¬ niejsze, przy jego uzyciu zelazo adsorbuje wydzielajacy sie wodór „in statu nascendi".Wodór ten zwieksza kruchosc metalu,' a nadto, zwlaszcza przy cynowaniu, ma ten¬ dencje do wydzielania sie zpowrotem na powierzchnie w chwili, gdy metal pokry¬ wajacy, to jest cyna, stygnie iw tym wy¬ padku powoduje powstawanie w powloce cyny dziurek, w których ' powierzchnia przedmiotu metalowego jest niepokryta i od których zaczyna sie rdzewienie, co w pewnych wypadkach ma bardzo niepoza¬ dane skutki, np. w blaszankach, zawieraja¬ cych konserwy.Podstawa sposobu wedlug wynalazku jest podgrzanie przedmiotu, który ma zo¬ stac pokryty, do temperatury, znacznie wyzszej od temperatury topienia pokrywa¬ jacego metalu, i zanurzenie go w tym meta¬ lu w tak podgrzanym stanie, przyczem nadwyzka ciepla, zawarta w przedmiocie metalowym, utrzymuje stopiony metal po¬ krywajacy przy jednakowej temperaturze i dostarcza energji, potrzebnej do uskutecz¬ nienia amalgamacji obu metali.Górne warstwy kapieli, przez które przechodza pokrywane przedmioty, zostaja utrzymane przy temperaturze, wyzszej od ich punktu topliwosci, podczas gdy tempe¬ ratura warstw nizszych i bliskich scianom wanny jest nizsza i moze nawet nastapic czesciowe zestalenie sie tych czesci kapieli.W tych warunkach zelazny materjal wan¬ ny prawie nie ulega zaatakowaniu, nawet w ciagu kilku lat pracy.Dzieki temu, ze pograzane przedmioty - 2 -maja temperature wyzsza od temperatury pokrywajacego metalu, niema potrzeby na¬ grzewania ich uprzednio, jak dawniej, w kapieli, czyli ze pokrycie i amalgamacja nastepuje momentalnie w chwili zanurze¬ nia, przez co zyskuje sie na czasie. Ogrom¬ nie wazna konsekwencja tego jest, ze nie potrzeba uzywac np. do cynkowania dlu¬ gich wanien, zawierajacych vozesto po 15 i wiecej tonn stopionego metalu, a wystarczy mala wanna, o pojemnosci najwyzej paru- set kilogramów, w której drut moze prze¬ biegac okolo 5 cm pod powierzchnia metalu, nie odchylajac sie zbytnio od linji prostej.Poniewaz niema potrzeby dostarczac tym wannom ciepla z zewnatrz, nie potrze¬ buja one posiadac wysokiego przewod¬ nictwa cieplnego tak, ze wanny te mozna wykonywac z; materjalów ogniotrwalych, jak z glinki szamotowej, przez co unika sie zupelnie dotychczasowego stykania sie sto¬ pionego cynku z metalem wanny.Odpowiedni sposób podgrzewania przedmiotów metalowych jest dalsza pod¬ stawowa cecha sposobu wedlug wynalazku, gdyz rzecz jasna, ze przedmioty, ogrzewa¬ ne w zwyczajnej atmosferze, uleglyby na powierzchni utlenieniu, a taka warstwa tlenku jest wystarczajaca, aby nie dopu¬ scic do amalgamacji obu metali: podsta¬ wowego i pokrywajacego.Zaleznie od potrzeby stosuje sie dwa sposoby podgrzewania, a mianowicie: 1. podgrzewanie w srodowisku plyn- nem, np. w roztopionym olowiu lub solach, poczem nastepuje przenoszenie przedmiotu z kapieli podgrzewajacej do kapieli po¬ krywajacej pod okryciem srodowiska neu¬ tralnego lub odtleniajacego, np, proszku weglowego, odpowiedniego gazu i t. d., 2. podgrzewanie w odpowiedniej atmo¬ sferze gazowej, np. w wodorze lub gazie mieszanym, w którym parcjalne cisnienie wodoru lub innego odpowiedniego gazu jest takie, ze atmosfera pieca j«st wzgledejn o- grzewanego przedmiotu przy istniejacych temperaturach neutralna, odtleniajacaz a w pewnych wypadkach naweglajaca, na- azotowujaca i t. d.Dla niektórych gatunków przedmiotów konstrukcja pieca musi umozliwiac stoso¬ wanie atmosfery utleniajacej w pierwszej czesci zabiegu podgrzewania, a nastepnie dopiero odtleniajacej, gdyz sa pewne za¬ nieczyszczenia powierzchni przedmiotów pokrywanych, które najwygodniej jest spa¬ lic i przemienic w gaz1 a nastepnie dopie¬ ro redukowac wzglednie naweglac czyste tlenki metalu.Ogólnie biorac, temperatura, w której zaczyna nastepowac redukcja, jest nizsza od temperatury wyzarzania, tak ze ta o- statnia winna byc temperatura maksymal¬ na, do jakiej przedmioty moga zostac na¬ grzane. W wielu wypadkach jednak, zwla¬ szcza gdy chodzi o nizej topliwe metale po¬ krywajace o szybkiej stosunkowo akcji a- malgamacyjnej, jest konieczne, aby przed¬ mioty pokrywane wchodzily w pokrywaja¬ cy roztopiony metal, majac temperature wyzsza nie wiecej niz 20 do 50 stopni po¬ nad jego punkt topliwosci. Granice te nor¬ malnie wystarczaja do utrzymania stalej temperatury kapieli, zas nadwyzka tempe¬ ratury moze spowodowac powstanie zbyt grubych warstw aliazu pod warstwa czy¬ stego metalu pokrywajacego.Uzyskuje sie to przez zaopatrzenie pie¬ ca w strefe chlodzaca, w której przedmio¬ ty pokrywane traca czesc swojego ciepla, pozosllajac jednak wciaz pod dzialaniem atmosfery specjalnej, broniacej powierzch¬ nie przed odtleriieniem, odwegleniem i t. d- W pierwszym sposobie podgrzewania uzy¬ skuje sie to w ten sposób, ze podgrzewa sie z zewnatrz tylko pierwsza czesc kapieli nagrzewajacej, podczas gdy druga czesc jest chlodniejsza.Dla lepszego zrozumienia sposobu we¬ dlug wynalazku podaje sie ponizej przy¬ klad jego zastosowania.Przyklad. Sposób stosuje sie dó cyn- — 3 —kowania rur zelaznych, przyczem urzadze* nie do przeprowadzania sposobu przedsta¬ wione jest na rysunku.Na rysunku liczba 1 oznaczono komore podgrzewajaca, czyli piec, który moze za¬ wierac neutralna, redukujaca lub odttenia- jaca atmosfere, rap. wodór. Grzejniki 2 i 3, które w tym wypadku sa grzejnikami elek- trycznemi, choc inne zródlo energji rów¬ niez moze byc ozyte, sa umieszczone tylko w przednie} czysci pieca. W ten sposób tylna czesc jest komora chlodzaca. Przed* mioty, w tym wypadku rury 8, podlegaja¬ ce ocynkowaniu, wsuwa sie przez otwór 4.Liczba 5 oznaczano pare równoleglych srubowych przenosników, obracajacych sie w kierunkach przeciwnych. Ulozone na nich rury posuwaja sie wzdluz pieca, w kierunku poprzecznym do ich wlasnych osi, pomiedzy elementami podgrzewajacemi 2 i 3. Slimacznica* 6 sluiy do napedu srubo¬ wych przenosników 5. Na koncu pieca pod¬ grzewajacego /, VP ostatniej czesci komory chlodzacej r ponizej poziomu przenosników 5r znajduje sie kapiel cynkowa 7.Dla przeniesienia rar 8, znajdujacych sie w komorze 1, z przenosników 5 do ka¬ pieli cynkowej 7 sluzy nasrtepujace urza¬ dzenie: na koncu przenosników 5 znajduja sie krótkie, ukosnie nachylone szyny 9r przylegajace do poprzecznej -oslony W, tak umieszczonej, ze rary moga spadac tyl¬ ko po jednej miedzy koncem szyn 9 i oslo- nia 1&. Z tegoj miejsca opusz&za sie' rury po¬ jedynczo i podnosi z kapieli stopionego cynku zapomoca ramion 13 z ozorkami 14, wahajacych sie na sworzniach 11. Ramio¬ na 13 kolejno podnosza sie i opadaja niezupelnie równolegle, lecz jedno z ramion opóznia" sie cokolwiek przy o~ padaniu i potem itfyprzedza nieco przy podnoszeniu sie. W ten sposób uzy¬ skuje sie dobre wypelnienie rur sto¬ pionym cynkiem i nastepnie mozliwie kom¬ pletne opróznienie ich przy opuszczaniu kapieli. Stopiony cynk irtrzymywany w spe¬ cjalnej atmosferze splywa czysciej niz zwyczajny cynk, stosowany obecnie, po po¬ wierzchni którego plywaja sole i tlenki, niema przeto potrzeby wstrzasac rurami i t. d. celem usuniecia nadmiaru cynku.Liczba 15 oznaczono na rysunku uko¬ snie nachylone szyny, zbiegajace od pozio¬ mu osi ramion 13. Ocynkowane rury stacza¬ ja sie po powierzchni ramion 13 na wspo¬ mniane szyny 15 i stad do kapieli chlodzacej 16, jednak zanim kazda rura zacznie sie w ten sposób toczyc, ramiona 13 utrzymuja ja w cokolwiek nachylonej pozycji przez krótki czas tak, aby nadwyzka stopionego cynku mogla splynac, jak wyzej opisano Tylna sciana pieca 17 siega ponizej po¬ wierzchni kapieli chlodzacej 16, celem nie¬ dopuszczenia do pieca zewnetrznej atmo¬ sfery tak, ze ocynkowane rury pozostaja w neutralnej atmosferze az do zupelnego o- stygniecia.W kapieli chlodzacej 16 ocynkowane rury spoczywaja na stojakach 18, z któ¬ rych wyjmuje sie je z zewnatrz recznie al¬ bo zapomoca odpowiednich przyrzadów, np. zapomoca podwójnego haka 19, poru¬ szanego elektrycznym wyciagiem.Dobrze jest obnizyc temperature komo¬ ry chlodzacej tak, aby przedmioty (rury) stygly w niej do temperatury mniej wiecej 450 do 475 stopni, zanim zanurza sie w stopionym cynku.Inne przedmioty, jako to: drut, blacha, tasmy, sruby, kolana do rur i t. d. wyma¬ gaja innych urzadzen dla stopniowego ich przeprowadzania przez urzadzenie cynku¬ jace. Zaleznie od rodzaju poprzedniej ob* róbki, sposób oczyszczania moze byc inny W niektórych wypadkach wypada mimo wszystko najpierw czyscic przedmioty za¬ pomoca kwasu lub mechanicznie. W innych wypadkach cieplna obróbka musi byc od¬ mienna. Przy wyjsciu z cynku pewne przedmioty musza przechodzic przez wal¬ ce, szczotki azbestowe i t. d. celem zgar¬ niecia czesci cynkii, wzglednie wygladze- .— 4 —iiia jego powierzchni. W jeszcze innych wypadkach przepuszcza sie przedmioty nie przez cynk stopiony, lecz przez proszek cynkowy lub cynk granulowany. Wtedy od¬ pada koniecznosc utrzymania kapieli me¬ talu w stanie plynnym, zas nagrzany przed¬ miot dostarcza sam energji, potrzebnej do uzyskania amalgamacji obu metali.Równiez jezeli chodzi o pokrywanie in¬ nem! metalami, urzadzenia, sluzace do te¬ go celu, musza byc cokolwiek inne.Jak wynika z powyzszego opisu, sposób wedlug wynalazku posiada nastepujace za¬ lety. 1. Nie potrzeba ogrzewac kapieli sto¬ pionego metalu pokrywajacego. 2. Nie zachodzi rozpuszczanie sie ma- terjalu metalowej wanny w kapieli cynko¬ wej* gdyz sciany jej, a takze sam metal wpoblizu scian, sa chlodniejsze od reszty kapieli. W wielu wypadkach metalowa wanna moze byc zastapiona przez wanne z materjalu ogniotrwalego, który wobec ka¬ pieli stopionego metalu zachowuje sie zu¬ pelnie neutralnie. 3. Powstaje moznosc stosowania do pokrywania szeregu innych metali, których uzycie bylo dotychczas niemozliwe, o wyzszych znacznie punktach topliwosci, jak np. mosiadzu, miedzi, aluminjum i t. d. 4. Powstaje moznosc pokrycia jedne¬ go i tego samego przedmiotu kolejno war¬ stwami kilku metali, o coraz nizszych punktach topliwosci, np. mosiadz i cynk, lub cynk i kadm, wzglednie aliaz kadmu i cynku. 5. Mozna przeprowadzac pokrywanie znacznie szybciej, niz sie to dzieje przy stosowaniu znanych sposobów, przez co u- rzadzenia dla tej samej produkcji moga byc duzo mniejsze, przyczem czesto dwa lub wiecej oddzielnych zabiegów mozna polaczyc w jeden ciagly zabieg, np. cia¬ gnienie drutu lub wyzarzanie blachy moz¬ na polaczyc z cynkowaniem. Daje to duze oszczednosci nietylko skutkiem zmniejsze¬ nia urzadzen, lecz równiez zmniejszenia robocizny i skladów pólfabrykatów. 6. Poniewaz pokrywajacy metal stale znajduje sie pod dzialaniem specjalnej at¬ mosfery, unika sie osadzania sie na przed¬ miotach popiolu, tlenków i innych nieczy¬ stosci, które pstuja ich wyglad zewnetrzny lub wlasnosci fizyczne. W razie cynkowa¬ nia np. uzyskane sposobem wedlug wyna¬ lazku powloki grube, to jest nie obcierane, maja pomimo swej grubosci duza ciagli- wosc, co ma duze znaczenie. Drut np. moz¬ na nastepnie przerabiac na siatki i powlo- ka cynkowa nie pryska, co zachodzi przy wyrobie siatek z drutu ocynkowanego do¬ tychczasowym sposobem. 7. Z bardzo nielicznemi wyjatkami (gruba zendra, obce ciala) przedmioty moz¬ na przygotowac do pokrycia innym meta¬ lem bez czyszczenia mechanicznego lub u- zywania kwasu, co daje równiez duze o- szczednosci. 8. We wszystkich wypadkach, to jest niezaleznie od tego, czy do czyszczenia po¬ wierzchni przedmiotów byl uzyty kwas, czy tez nie, temperatura zarzenia usuwa wszel¬ kie nadwyzki zaabsorbowanych w metalu gazów, a miedzy innemi wodoru, usuwajac w ten sposób niepozadane skutki takiej ab- sorbcji, jako to: otworki w powierzchni po¬ krywajacego metalu, kruchosc przedmio¬ tów i t. d. 9. Sposób wedlug wynalazku pozwala na przygotowanie powierzchni przedmiotu metalowego do przyjecia powloki pokry¬ wajacego metalu daleko lepiej i pewniej niz zwykle bajcowanie kwasem. Dlatego tez nie potrzeba uzywac zadnych soli na powierzchni przedmiotu celem ulatwienia amalgamacji. Daje to duze oszczednosci tak bezposrednie, w formie unikniecia wy¬ datków na sole i robocizne, jak i posrednie przez wyeliminowanie soli zelaznych, po¬ wstajacych na powierzchni przedipiotu z powodu nagryzienia przez wspomniane so¬ le. Sole te, jak bylo powiedziane wyzej, la- — 5 —eza sie zawsze z kapiela metalu pokrywa¬ jacego i tworza aliaz, który nalezy usuwac. 10. Wskutek nierozpuszczalna sie ma- terjalu wanny i wyzej wymienionych soli, ustaje zupelnie tworzenie sie wspomniane¬ go aliazu miedzy metalem pokrywajacym i pokrywanym, skutkiem czego unika sie bardzo powaznego wydatku, zwlaszcza przy cynkowaniu. 11. Specjalne atmosfery, oprócz u- trzymania równowagi chemicznej wzgled¬ nie odtlenienia, moga miec jako dalszy cel takze czesciowe naweglenie, naazotowanie i t. d. powierzchni przedmiotu pokrywane¬ go, co w wielu wypadkach znacznie sie przyczynia do uzyskania bardziej spoistej i silniej przylegajacej powloki. PL