Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do chlodzenia powierzchni cynkowanych na rucho¬ mych drutach, tasmach i innych materialach o du¬ zych dlugosciach, zwanych dalej drutami, zwlasz¬ cza do chlodzenia pokryc ze stopionego cynku, wy¬ tworzonych przez cynkowanie zanurzeniowe.W procesie cynkowania zanurzeniowego, cynko¬ wany drut jest przeciagany przez kapiel stopione¬ go cynku lub stopu cynku i wynurza sie z kapieli zasadniczo pionowo. Nastepnie drut przechodzi natychmiast przez warstwe scierajaca, która kon¬ troluje gladkosc i grubosc pokrycia.Znany jest sposób scierania, który umozliwia znaczne predkosci cynkowania zanurzeniowego.Wedlug tego sposobu drut jest przeciagany przez warstwe scierajaca czastek plywajacych na po¬ wierzchni kapieli plynnego cynku, przy czym przez warstwe te przepuszczany jest ciagle nie utlenia¬ jacy gaz z predkoscia wystarczajaca do wypiera¬ nia powietrza. Wymieniony gaz zawiera co naj¬ mniej mala czesc siarkowodoru. Warstwa czastek jest zawarta w skrzynce, której otwarte dno jest zanurzone w kapieli cynkowej, a górna strona tej skrzynki przez która wynurza sie drut i uchodzi gaz jest równiez otwarta. Dla wygody urzadzenie to jest zwane dalej skrzynka scierajaca.Umozliwione tym sposobem wieksze predkosci cynkowania zmniejszaja czas przeznaczony na ochladzanie pokrycia. Z tego wzgledu potrzebne sa bardziej wydajne urzadzenia do wstepnego 38 a chlodzenia pokrycia bez szkody dla gladkosci i je¬ dnorodnosci pokrycia.W znanych urzadzeniach do cynkowania urza¬ dzenie do wstepnego chlodzenia zawiera pojedyn¬ czy strumien wody, po czym nastepuje chlodzenie w glównym urzadzeniu chlodzacym- Kiedy jednak drut jest cynkowany z duza predkoscia, zwlaszcza w przypadku grubych drutów i/lub ciezkich po¬ kryc, potrzebne jest bardziej wydajne chlodzenie.Silne strumienie potrzebne do chlodzenia grubych drutów sa sklonne do przeplywu burzliwego,^ co uszkadza pokrycie. W kazdym przypadku konwen¬ cjonalny, pojedynczy strumien nie chlodzi wystar¬ czajaco pokrycia. Jest to czesciowo spowodowane- przez nieodpowiedni czas styku pomiedzy drutem a strumieniem, a czesciowo przez tworzenie sie izolujacego plaszcza pary wokól drutu, co zmniej¬ sza wydajnosc odprowadzania ciepla z drutu do wody chlodzacej.Celem wynalazku jest skonstruowanie urzadze¬ nia chlodzacego za pomoca wody, które ochladza pokrycie z plynnego cynku na drucie bez szkody dla gladkosci i jednorodnosci pokrycia, przy czym jest ono wydajne przy predkosci, grubosci drutu i ciezarze pokrycia stosowanych przy cynkowaniu zanurzeniowym.Chociaz urzadzenie to jest przeznaczone zwlasz¬ cza do cynkowania z duza predkoscia, powinno sie ono nadawac do stosowania równiez przy 84 49784497 3 mniejszych predkosciach i przy wytwarzaniu in¬ nych pokryc, lub dokonywaniu innych operacji- Przez duze predkosci rozumiane sa predkosci powyzej 1,3/d m/sekunde, az do 4,6/d m/sekunde, gdzie d jest srednica drutu w milimetrach. Zasto¬ sowanie wynalazku nie jest jednak ograniczone tylko do cynkowania z tymi predkosciami, lub przy tych ciezarach pokrycia- /...',': Cel ten osiagnieto wedlug wynalazku przez to, ze urzadzenie do chlodzenia powierzchni cynkowa¬ nych na ruchomych drutach zawiera kanal, lub kanaly wyplywu cieczy do tworzenia strumienia cieczy chlodzacej przecinajacego linie ruchu dru¬ tu. Istota -wynalazku polega na tym, ze kanal ma wysokosc wieksza niz szerokosc oraz, ze urzadzenie ma uklad do regulacji wyplywu strumienia z tych kanalów, • przy czym przeplyw cieczy jest nieburz¬ liwy.Strumien jest uwazany za nieburzliwy, gdy nie ma szkodliwego wplywu na gladkosc i równomier¬ nosc pokrycia podczas chlodzenia. W praktyce strumienie nieburzliwe maja jasny, szklisty wy¬ glad w odróznieniu od metnego, musujacego wy¬ gladu, gdy przeplyw jest burzliwy.Okreslenie „wysokosc" odnosi sie do wymiaru strumienia mierzonego w kierunku ruchu drutu w obszarze przeciecia drutu ze strumieniem- Okreslenie „szerokosc" dotyczy wymiaru strumie¬ nia w kierunku poprzecznym do kierunku przeply¬ wu wody i do drutu w obszarze przeciecia drutu ze strumieniem.W jednym przykladzie rozwiazania wynalazku zwiekszona wysokosc strumienia uzyskano przez polaczenie strumieni z dwóch lub wiecej sasied¬ nich rur wyplywowych, przy czym predkosc prze¬ plywu poszczególnych strumieni jest taka, ze la¬ cza sie one w jeden strumien nieburzliwy.W innym przykladzie zwiekszona wysokosc uzys¬ kano przez wytworzenie nieburzliwego strumienia cieczy, który jest wspólosiowy z drutem na duzej czysci swej wysokosci i plynie w tym samym kie¬ runku, w którym porusza sie drut, przy czym na koncu strumienia woda jest wciagana w poprzecz¬ nie skierowany strumien powietrza.W jeszcze innym przykladzie urzadzenie wedlug wynalazku zawiera dwa lub wiecej kanalów wy¬ plywu cieczy przeznaczonych do wytwarzania strumieni cieczy rozmieszczonych wzdluz linii ru¬ chu drutu i przecinajacych te linie poprzecznie oraz urzadzenie do sterowania wyplywu strumieni z wymienionych kanalów, przy czym przeplyw cieczy jest w kazdym strumieniu nieburzliwy.Gdy urzadzenie wedlug wynalazku jest zastoso¬ wane do chlodzenia pokryc cynkowych na drutach strumienie wodne sa usytuowane bezposrednio po¬ wyzej otworu skrzynki scierajacej. Wedlug kon¬ wencjonalnej praktyki wiekszosc wody ze stru¬ mieni jest odzyskiwana na ich koncach pp prze¬ cieciu z drutem za pomoca koryta zbiorczego- Jednak drobne ilosci wody rozpryskuja sie w ob¬ szarze przeciecia drutu ze strumieniami. Z tego powodu pozadane jest zastosowanie urzadzenia zmniejszajacego ilosc wody wchodzacej w skrzyn¬ ke scierajaca, co najmniej do takiej wartosci, aby woda ta nie miala szkodliwego wplywu na scie- 40 45 50 55 65 ranie. W tym celu urzadzenie wedlug wynalazku moze równiez zawierac przeslpne powietrzna po¬ wyzej otworu w skrzynce scierajacej. / W przypadku grubych drutów i/lub bardzo du¬ zych predkosci drutu, stwierdzono, ze konwencjo¬ nalne urzadzenie, ze strumieniami skierowanymi tylko na jedna strone drutu daje zauwazalnie mniej skuteczne chlodzenie z drugiej strony, cj powoduje niepozadana niejednorodnosc pokrycia.Urzadzenie wedlug wynalazku moze zawierac za¬ tem strumienie, które uderzaja z obu stron drutu- Strumienie te sa otrzymywane przez laczenie stru¬ mieni z kilku rur wyplywowych lub z jednej rury wyplywowej albo tez przez polaczenie tych spo¬ sobów- ' W praktyce nieuchronnie wystepuja pewne prze¬ suniecia poprzeczne drutu. Z tego powodu potrzeb¬ ne sa strumienie o szerokosci znacznie wiekszej niz grubosc drutu, jesli drut ma nie zblizac sie zbytnio, lub nawet wychodzic poza granice stru¬ mienia- Aby usunac naturalna tendencje wody do tworzenia strumienia cylindrycznego na skutek napiecia powierzchniowego, korzystne jest stoso¬ wanie rur wyplywowych o prostokatnym przekro¬ ju otworu. Prze usytuowanie wiekszego wymiaru otworu poprzecznie do drutu uzyskano zwiekszo¬ na szerokosc strumieni. Jesli potrzebne sa jeszcze szersze strumienie najlepiej jest szerokosc stru¬ mienia zwiekszyc przez laczenie strumieni z dwóch sasiednich rur wyplywowych.W praktyce równoczesnie cynkuje sie wiele dru¬ tów poruszajacych sie równolegle w tej samej plaszczyznie. Jesli druty te sa usytuowane blisko siebie, strumienie chlodzace sasiednie druty moga byc polaczone w celu utworzenia jednego szero¬ kiego strumienia obejmujacego wiele drutów. Wy¬ sokosc tego szerokiego strumienia mozna zwiekszyc przez polaczenie strumieni, których wysokosc jest zwiekszona przez polaczenie strumieni z dwóch lub wiecej rur wyplywowych jak opisano powy¬ zej. Szeroka strumien obejmujacy wiele drutów jest w praktyce korzystny ze wzgledu na oszczed¬ nosc w uzyciu wody i na odprowadzanie kropli i rozprysków ze strumieni usytuowanych wyzej, co pomaga w zmniejszeniu ilosci wody wchodza¬ cej w skrzynke scierajaca.Urzadzenie wedlug wynalazku moze zatem za¬ wierac ponadto nieburzliwy strumien wody o sze¬ rokosci wystarczajacej, aby objac wiele równoleg¬ lych drutów w tej sarniej plaszczyznie, przy czym szerokosc tego strumienia jest zwiekszona przez polaczenie strumieni z wielu usytuowanych obok siebie rur wyplywowych. W tym przypadku okres¬ lenie „szerokosc", zastosowane w porównaniu z wy¬ sokoscia omawianego strumienia, odnosi sie do wymiaru poprzecznego strumienia lub strumieni zwiazanych normalnie z jednym drutem.Inny problem, zwiazany z wchodzeniem wody w skrzynke scierajaca powstaje podczas przerwy w ruchu drutu, co nieuchronnie zdarza sie w prak¬ tyce. Woda moglaby wtedy opadac wzdluz nieru¬ chomego drutu w skrzynke scierajaca. Aby zdmu¬ chiwac te wode zastosowane sa strumienie powie¬ trza, usytuowane powyzej otworu w skrzynce scie¬ rajacej i skierowane poprzecznie do drutu, gdy drut ten jest nieruchomy.84 Przedmiot wynalazku jest pokazany w przykla¬ dzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie czesc urzadzenia do cynkowania drutu w polozeniu do wstepnego chlo¬ dzenia wzgledem innych czesci, fig. 2 — urzadze¬ nie do wstepnego chlodzenia, w widoku z toku, fig. 3 — drugi przyklad wykonania urzadzenia, w którym strumienie uderzaja o drut z jego dwóch stron, fig. 4 ^trzeci przyklad wykonania urzadze¬ nia z trzema strumieniami, z których kazdy jest Utworzony przez polaczenie strumieni z czterech rur wyplywowych, fig. 5 — czwarty przyklad wy¬ konania urzadzenia zawierajacego jeden strumien utworzony przez polaczenie strumieni z osmiu rur wyplywowych, fig. 6 — piaty przyklad wykonania urzadzenia ze strumieniem wspólosiowym, fig. 7 — przyklad wykonania rury wyplywowej z otworem o przekroju prostokatnym, fig. 8 — uklad dwóch rur z fig. 7 w przekroju wzdluz linii 8—8 na fig. 7.Pokazane na fig. 1 urzadzenie do cynkowania zawiera skrzynke scierajaca A, z która usytupwa- he jest urzadzenie B do wstepnego chlodzenia i rolki C do prowadzenia i podtrzymywaniu dru¬ tu W. Jesli chlodzenie w urzadzeniu chlodzacym B jest wystarczajaco skuteczne nie trzeba juz bez¬ posrednio za wstepnym urzadzeniem chlodzacym stosowac drugiego, zatem na fig. 1 pokazano tylko jedno urzadzenie chlodzace. Jednakze potrzebne jest konwencjonalne glówne urzadzenie chlodzace D do chlodzenia calego drutu.Urzadzenie B (fig. 2) do wstepnego chlodzenia zawiera pionowy uklad rur wyplywowych, nachy¬ lonych pod katem 45° do pionu i usytuowanych wzdluz linii ruchu drutu W, przy czym rury te sa rozstawione w przyblizeniu co 15 mm. Rury wy¬ plywowe 2 sa rozmieszczone w czterech podzespo¬ lach po dwie rury w kazdym, przy czym kazdy podzespól jest polaczony z przewodem rozgalez- nym 3. Kazdy przewód rozgalezny 3 jest polaczony z rura 4, wyposazona w zawór lub inny regulo¬ wany ogranicznik 5 i polaczona z siecia wodna 6.Zaleznie od srednicy, drutu, ciezaru pokrycia i predkosci przechodzenia drutu, dostarczanie wo¬ dy do jednego lub kilku przewodów rozgaleznych 3 moze zostac wylaczone. Zawory 5 sa tak usta¬ wione, ze predkosc przeplywu wody jest zasadni¬ czo taka sama dla wszystkich podzespolów i tak, ze wyplyw z kazdej rury wyplywowej 2 jest nie- burzliwy. Jak juz wspomniano strumienie wyply¬ wajacej wody maja jasny, szklisty wyglad w od¬ róznieniu od metnego, musujacego wygladu, gdy przeplyw jest burzliwy.\ Po przeciwnej, w stosunku do rur wyplywo¬ wych 2, stronie drutu W umieszczone jest koryto zbiorcze 7, przeznaczone do zbierania wody wy¬ plywajacej z rur wyplywowych 2. Pod ukladem rur wyplywowych 2 umieszczona jest taca 8, przy¬ mocowana do najnizszego przewodu rozgaleznego .3 i wyposazona w nastawna, odchylajaca krople plytke 9, przy czym woda zbierana w korycie zbior¬ czym 7 i w tacy 8 powraca do obiegu po ochlo¬ dzeniu.Aby zmniejszyc ilosc wody przedostajacej sie do otworu u szczytu skrzynki scierajacej A z fig. 1, zarówno podczas rozruchu urzadzenia jak i pod- 497 6 czas normalnej pracy, zastosowana jest pozioma przeslona powietrzna, wytwarzana przez'wydmu¬ chiwanie powietrza z dmuchawy przez dysze 11, która ma waska, pozioma, wylotowa szczeline po- dluzna 12 o wysokosci 1,5—2,0 mm. Wysokosc przeslony powietrznej w obszarze przeciecia z dru¬ tem wynosi 8—15 mm. Dobre rezultaty otrzymano stosujac dmuchawe odsrodkowa zdolna do dostar¬ czania powietrza po4 cisnieniem 3—4 N/m* io i z predkoscia 20—24 litrów na sekunde. Szerokosc szczeliny dyszy jest wystarczajaca do zapewnienia, aby przeslona powietrzna rozciagala sie na calej szerokosci otworu w skrzynce scierajacej A, która jest zwiazana z liczba drutów cynkowanych rów- nolegle.W praktyce równoczesnie cynkuje sie kilka rów¬ noleglych drutów, przy czym kazdy drut ma swo¬ je wlasne urzadzenie B do wstepnego chlodzenia, W warunkach produkcyjnych z róznych. przy- czyn wystepuja okresowo przerwy w ruchu drutu i woda z rur wyplywowych 2 spada wtedy w dól po nieruchomym drucie W. Aby odrzucic te wode od otworu w skrzynce scierajacej A,: strumien po¬ wietrza o duzej predkosci, uzyskany ze zródla po- __ wietrza sprezonego pod cisnieniem 460-^700 N/m* jest kierowany poprzecznie z rury 13 na drut, gdy drut ten jest nieruchomy. Na fig. 1 rura 13 o sred¬ nicy, na przyklad 8 mm wychodzi z uruchamiane¬ go elektromagnesem zaworu V, wlaczanego auto¬ matycznie, gdy drut W zostaje zatrzymany.Zamiast lub w polaczeniu ze strumieniem po¬ wietrza moze byc zastosowany równiez urucha¬ miany elektromagnesem zawór w sieci wodnej 6 przeznaczony do wylaczania doprowadzania wody, gdy tylko drut W zostaje unieruchomiony.Dla ustawienia urzadzenia w celu uzyskania naj^ lepszych rezultatów zastosowane sa rózne regu¬ lacje. Zespól rur wyplywowych 2 jest przestawny pionowo i poziomo w kierunku do i od drutu ^ i w kierunku w bok drutu. Koryto zbiorcze 7 jest 40 równiez przestawne poziomo w kierunku do i; od drutu W, a taca, 8 ma nastawna plytke 9.Aby. uchronic rury wyplywowe 2 przed uszko¬ dzeniem przez przypadkowe zetkniecie z drutem, rury te sa osloniete krata z pretów ochronnych 14. 45 Przyklad wykonania pokazany na fig. 3 ma czte¬ ry rury wyplywowe 2 rozstawione w pionie po przeciwnych stronach., linii ruchu drutu W. Rury wyplywowe 2 po jednej stronie sa przesuniete wzgledem rur po drugiej stronie tak, ze vodpowied- 50 nie strumienie nie przenikaja sie nawzajem i nie zaklócaja swego nieburzliwego przeplywu.Rozwiazania pokazane na fig. 2 i 3, charaktery¬ zujace sie zastosowaniem'wielu rozstawionych, po¬ jedynczych strumieni wodnych, daja bardzo sku- 55 teczne chlodzenie. Zapewniony jest tu odpowiedni czas styku strumieni wody z drutem i chociaz w kazdym strumieniu istnieje tendencja do wyr twarzania izolujacego plaszcza pary wokól drutu, para moze uciekac w obszarach pomiedzy stru- 60 mieniami.Rozwiazanie pokazane na fig. 4 ma trzy pod¬ zespoly strumieni wodnych, przy czym kazdy taki podzespól zawiera polaczone 'strumienie z czterech rur wyplywowych 2. Przeplyw w kazdej rurze wy- 65 plywowej 2 jest oddzielnie regulowany, na przy-84 497 8 klad przez zwezenie rury lub przez hamowanie przeplywu w rurze lub do rury 2 tak, ze poszcze¬ gólne strumienie lacza sie w jeden strumien ma¬ jacy duza wysokosc w stosunku do szerokosci, przy czym przeplyw jest nieburzliwy. Zwezenie lub hamowanie przeplywu w kazdej rurze jest stopniowe tak, ze rura najnizsza w kazdym pod¬ zespole ma najwieksze hamowanie, natomiast ru¬ ra najwyzsza podzespolu ma hamowanie naj¬ mniejsze. Dzieki temu strumienie wyplywajace z rur wyplywowych 2 sa regulowane tak, ze two¬ rza jeden -nieburzliwy strumien wody. Koryto zbiorcze 7 ma przegrody 15, przeznaczone do zmniejszenia rozpryskiwania. Pod pozostalymi wzgledami konstrukcja i dzialanie urzadzenia sa identyczne jak w poprzednich przykladach.Rozwiazanie pokazane na fig. 5 ma pojedynczy strumien^ zlozony z polaczonych strumieni z osmiu rur wyplywowych ustawionych w pionie i zawie¬ ra dwa podzespoly po cztery rury wyplywowe w kazdym, zasilane z dwóch przewodów rozgalez- nych3. , Najnizsza rura kazdego podzespolu wychodzi z najwyzszego miejsca przewodu rozgaleznego, przez czesciowo wyrównany wplyw cisnienia hy¬ drostatycznego, oraz predkosci przeplywu w ru¬ rach. Pod innymi wzgledami konstrukcja i dzia¬ lanie jest takie, jak w rozwiazaniu z fig. 4.Na fig. 6 przedstawiono zastosowanie pojedyn¬ czego strumienia wody, który jest w przyblizeniu wspólosiowy z linia ruchu drutu na duzej czesci swej wysokosci. Strumien wody przeplywa w kie¬ runku ruchu drutu ze stosunkowo duzej rury wy¬ plywowej 1, która jest odchylona do góry pod ka¬ tem 60° do linii ruchu drutu, na skutek czego stru¬ mien wody jest- czesciowo utrzymywany na kie¬ runku ruchu drutu W.Na koncu strumienia woda jest wciagana w skie¬ rowany poprzecznie strumien powietrza i wplywa w rure 16 odzysku wody, która jest polaczona z dmuchawa ssaca 17 poprzez zbiornik 18. Woda gromadzi sie w zbiorniku 18, az cisnienie hydro¬ statyczne stanie sie wystarczajace do pokonania ssania. Wtedy woda wyplywa przez upust 19 i jest odprowadzana do ponownego uzycia.Zwykle wspólosiowy strumien wody ma wyso¬ kosc 75—100 mm. Oczywiscie mozna zastosowac kilka strumieni usytuowanych wzdluz dlugosci drutu.Podobnie jak w poprzednich rozwiazaniach w celu zmniejszenia ilosci wody spadajacej W. skrzynke scierajaca zastosowano przeslone po¬ wietrzna i strumien powietrzny, jednak nie zosta¬ lo to pokazane na rysunku Doswiadczenia wykazaly, ze rozwiazania z fig. 4, l 6 maja nieco nizsza wydajnosc chlodzenia ze wzgledu na brak obszarów pomiedzy strumieniami wody, przeznaczonych do ucieczki pary, które sa charakterystyczne dla rozwiazan z fig. 2 i 3.Oczywiscie jeden lub wiecej podzespolów rur wyplywowych 2, pokazanych w rozwiazaniach z fig. 2 i 3, moga byc zastapione przez podzespól z fig. 4, lub przez konstrukcje z fig. 5-. Podobnie jeden z podzespolów "z fig. 4 moze byc zastapiony przez jeden lub wiecej podzespolów z fig. 2 i/lub fig. 3.Korzystna postac rury wyplywowej 2 z otworem o przekroju prostokatnym, pokazana jest na fig. 7.Rura ta jest skierowana do góry pod katem w przyblizeniu 45°, a koniec rury jest sciety pod tym samym katem tak, ze powierzchnia czolowa konoa(rury jest równolegla do drutu W. Dla. dru¬ tów o srednicy do S mm wystarczajaco szeroki jest strumien otrzymywany z pojedynczej rury o otworze prostokatnym 11 mm X 4 mm, przy czyni grubosc scianki rury wynosi korzystnie w przybli¬ zeniu 1 nim.Kazda rura jest ustawiona dluzszym bokiem, przekroju prostokatnego poprzecznie do drutu.W obszarze przeciecia z drutem szerokosc strumie- nia wynosi w przyblizeniu 13 mm. Dla drutów o srednicy wiekszej niz w przyblizeniu 3 mm i przy bardzo duzych predkosciach ruchu drutu stosowane sa korzystnie dwie rury wyplywowe umieszczone obok siebie jak pokazano na fig. 8.Dobre wyniki uzyskuje sie gdy predkosc przeply¬ wu wody wynosi w przyblizeniu 2,2 litra na mi¬ nute z jednej rury.W przypadku chlodzenia wielu równoleglych drutów równoczesnie, co jest najczesciej stosowa- ne, strumienie chlodzace sasiednie druty moga byc laczone w jeó^en strumien. W takim przypadku liczba sasiednich rur jest odpowiednio wieksza, zamiast stosowac zespól oddzielnych rur mozna zastosowac jedna konstrukcje na przyklad lana, zawierajaca równowazna liczbe kanalów wyplywo¬ wych, z których kazdy ma otwór o przekroju pro¬ stokatnym. Zmiana ta moze byc zastosowana rów¬ niez w rozwiazaniach z fig, 2—5.W rozwiazaniach pokazanych na fig.' 2, 3 i 4 zastosowanie szerokiego strumienia obejmujacego wiele drutów jest najbardziej odpowiednie tak, aby odprowadzac krople i rozpryski ze strumieni usytuowanych wyzej. 40 PL