Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von mehrschichtigen Pressmantelelektroden In neuerer Zeit ergab sich ein immer grösseres Interesse für mehrschichtig umhüllte Schweisselektro den. Solche Elektroden sind bekannt z. B. in Form von Schweisselektroden mit zwei konzentrisch über einandergelegten Umhüllungsschichten verschiedener Zusammensetzung. Solche Elektroden weisen gegen über ,einschichtig umhüllten Elektroden wesentliche Vorteile auf, z. B. hinsichtlich Wechselstromver- schweissbarkeit bei sogenannten kalkbasischen Elek troden oder hinsichtlich Schweissgeschwindigkeit bei rutilsauren Elektroden. Mehrschichtig umhüllte Elek troden bieten auch gewisse Vorteile metallurgischer Art bei legierten Stahlelektroden, Nichteisenschwer metall- und Leichtmetallelektroden.
Die besonderen Vorteile dieser mehrschichtigen Umhüllungen führten zu einem immer grösser wer denden Interesse an den Methoden zur Herstellung solcher mehrschichtigen Umhüllungen.
Die bisherigen Herstellungsverfahren waren je doch stets kostspielig und zeitraubend. Sie bestanden darin, dass entweder in einem Tauchverfahren zwei verschieden zusammengesetzte Umhüllungen in zwei hintereinandergeschalteten Arbeitsgängen auf den Kerndraht aufgezogen wurden oder, dass eine Um hüllung gepresst und die zweite getaucht wurde, oder sogar, dass beide Umhüllungen durch zwei nachein ander geschaltete Arbeitsgänge aufgepresst wurden. Diese Verfahren haben ausserdem den Nachteil, dass beim Tauchen kein ,einwandfrei bestimmtes und konstantes Verhältnis der beiden Umhüllungsschich ten zueinander erzielt werden kann und dass beim Pressverfahren zwei Durchgänge durch die Elektro denpresse erforderlich sind, wobei beim zweiten Durchgang bereits umhüllte Elektroden durch die Maschine geführt werden müssen.
Letzteres Ver fahren führt jedoch leicht zu Beschädigung der ersten Mantelschicht und zu Störungen in der Elek- trodenpresse infolge Verstopfung durch abgefallene Masse und zu grossem Verschleiss. Ausserdem lässt die Haftfähigkeit der beiden Schichten aufeinander zu wünschen übrig.
Seit einiger Zeit sind in der Elektrodenindustrie Elektrodenpressen mit konzentrischer Massenzufüh rung bekannt. Solche Pressen weisen im Inneren der Presskolben ,ein durch die ganze Maschine füh rendes Drahtzuführungsrohr auf. Um dieses Rohr wird der Pressling gelegt, der dann zur Umhüllung des Elektrodendrahtes ausgepresst wird. Bei diesen Elektrodenpressen wird also die Umhüllungsmasse stets konzentrisch zum Kerndraht geführt und aus gepresst, unter Vermeidung jeder unsymmetrischen Umlenkung des Masseflusses.
Das Verfahren gemäss der Erfindung soll diese Nachteile beseitigen. Es ist dadurch gekennzeichnet, dass zunächst in einer Presse ein rohrförmiger, zylin drischer Pressling geformt wird, der aus mehreren konzentrischen, aus verschieden zusammengesetzten Materialien bestehenden Schichten aufgebaut wird, wobei die innerste Schicht des Presslings eine Boh rung aufweist, welche dem Durchmesser des Füh rungsrohres des blanken Elektrodenstabes einer Elek trodenummantelungspresse entspricht und wobei der äussere Durchmesser des Presslings den Durchmesser der Ladebohrung der Elektrodenummantelungspresse aufweist, und bei denen die einzelnen Schichten des Presslings im gleichen Volumenverhältnis stehen wie die einzelnen Mantelschichten der herzustellenden, mehrmanteligen Elektroden,
und dass sodann dieser Pressling in die Elektrodenummantelungspresse ein gesetzt und die Elektrode in einem Zuge mit meh reren Schichten gleichzeitig umpresst wird.
Der Pressling verformt sich gleichmässig und kon stant vom ursprünglichen Volumen zum Volumen der Umhüllung, ohne dass Störungen oder Ver- mischungen der beiden Schichten auftreten. Zur Kontrolle des Schichtenaufbaues an der ummantelten Elektrode können die beiden Schichten des Presslings mit voneinander unterscheidbaren, vorzugsweise far bigen Markierungsmitteln versehen sein.
Dieses Verfahren zur Herstellung von mehr schichtig umhüllten Elektroden soll den Vorteil grösster Einfachheit und Wirtschaftlichkeit ermög lichen. Mit Ausnahme der Verwendung eines beson ders ausgestalteten Presslings, der zuvor in einer Presse hergestellt wird, .entspricht dieses Verfahren den bisher üblichen Herstellungsverfahren für Press- mantelelektroden mittels Elektrodenpressen mit kon zentrischer Masseführung. Die Elektroden können in einem .einzigen Arbeitsgang ohne irgendwelche Reduktion der Arbeitsgeschwindigkeit gegenüber ein schichtig umhüllten Elektroden hergestellt werden.
Da das Auspressen der verschiedenen Schichten noch im plastischen Zustand der Masse erfolgt, kann eine bessere Haftung der einzelnen Schichten der Umhül lung .erzielt werden als bei den bisherigen Verfah ren zur Herstellung von mehrschichtig ummantelten Elektroden. Die Haftbarkeit der beiden Umhüllungs schichten aufeinander ist ohne irgendwelche Beein trächtigung und die Umhüllung verhält sich in dieser Beziehung wie eine einschichtige Umhüllung.
Die Presse zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass sie zwei Pressstempel besitzt, je einen für die äussere und für die innere Schicht, und dass diese beiden Stempel aufeinander verschiebbar. sind und ihre Stirnflächen den zuge hörigen Querschnittsflächen der Presslingsschichten entsprechen.
Die nach dem Verfahren hergestellte Pressmantel- elektrode ist dadurch gekennzeichnet, dass die ver schiedenen Schichten mit voneinander unterscheid baren Markierungsmitteln versehen sind, so dass der Aufbau der Schichten im Pressling kontrollierbar ist.
Die Zusammensetzung der einzelnen Schichten richtet sich nach dem Verwendungszweck der Elek troden.
Die beiliegende Zeichnung zeigt in: Fig. 1 ein Beispiel einer Presse zur Herstellung eines zweischichtigen Presslings, Fig. 2 einen Pressling in schaubildlicher Darstel lung, Fig. 3 den Pressling im Schnitt, Fig. 4 eine bekannte Elektrodenpresse, die auch zur Herstellung mehrmanteliger Elektroden verwend bar ist.
Die Herstellung der Presslinge kann z. B. in der Weise erfolgen, dass in einer Brikettpresse nach Fig. 1 zunächst ein Vorpressling 1 hergestellt wird, der eine Bohrung 2 zur Aufnahme des Drahtzuführrohres 4a einer Elektrodenpresse nach Fig.4 aufweist, und der die innere, erste Schicht 3 des zusammengesetzten Presslings darstellt. Dies kann entweder in einem entsprechend grossen Presszylinder erfolgen oder da durch, dass der äussere Pressstempel 8 eine entspre chende Innenbohrung erhält und bei der Herstellung des Vorpresslings 1 im herabgefahrenen Zustand die Aussenwand des Presssaumes bildet, während der innere Pressstempel 5 den Vorpressling 1 presst. Dieser Vorpressling 1 wird nun in einem Presszylinder 9 mit grösserer Bohrung eingeführt.
Der Vorpressling 1, der auf einem dem Durchmesser des Drahtzuführrohres 4a der Elektrodenpresse nach Fig.4 entsprechenden Dorn 4 sitzt, bleibt nunmehr mit dem verschiebbaren Innenteil 5 des Stempels 6 der Brikettpresse ab gedeckt, worauf um den Vorpressling herum die zweite Masse la eingefüllt und anschliessend durch den Stempel 8 der Brikettpresse zu einem einzigen Pressling, bestehend aus 1 und 1a, gepresst wird.
Bei diesem Vorgang schiebt sich der Innenteil 5 des Hauptstempels 6 in den Aussenteil 8 des Stempels 6 hinein, in der Weise, dass zum Abschluss des Press- vorganges beide Stempelteile 5 und 8 auf den Press- ling 1 und la drücken, so dass ein kompakt gepresster Pressling 1 und la entsteht und die beiden Schichten teile fest untereinander verpresst werden. Der auf diese Weise präparierte Pressling wird wie ein ge wöhnlicher einschichtiger Pressling in die Elektroden presse nach Fig.4 eingeführt und aus dieser aus gepresst.
In der Fig. 4 zeigt 4a das Drahtzuführrohr, 3 die innere Schicht des Presslings und la seine äussere Schicht, die beide mittels des Stempels 10 gemeinsam um einen Elektrodendraht 11 aus der Düse 12 gepresst werden. Das Verhältnis der Press- lingsschichten wird durch Wahl des Durchmessers des Vorpresslings und des Innenstempels bestimmt. Es können beliebige Verhältnisse gewählt werden.
Als Beispiel eines solchen freischichtigen Press- lings geben wir folgende Masse:
EMI0002.0015
Innenbohrung <SEP> 46 <SEP> mm
<tb> Aussendurchmesser <SEP> der <SEP> inneren <SEP> Schicht <SEP> l <SEP> 10 <SEP> mm
<tb> Aussendurchmesser <SEP> des <SEP> fertigen <SEP> Presslings <SEP> 174 <SEP> mm
<tb> Volumenverhältnis <SEP> innere <SEP> Schicht
<tb> zu <SEP> äussere <SEP> Schicht <SEP> 1 <SEP> : <SEP> 1,83
Method and device for the production of multi-layer press-jacket electrodes In recent times, there has been an ever greater interest in multi-layer coated welding electrodes. Such electrodes are known e.g. B. in the form of welding electrodes with two concentrically superimposed covering layers of different composition. Such electrodes have significant advantages over single-layer coated electrodes, e.g. B. with regard to alternating current weldability with so-called lime-based electrodes or with regard to welding speed with rutile acid electrodes. Electrodes with multilayer coating also offer certain advantages of a metallurgical nature with alloyed steel electrodes, non-ferrous heavy metal and light metal electrodes.
The particular advantages of these multi-layer coverings led to an ever increasing interest in the methods for producing such multi-layer coverings.
The previous manufacturing processes have always been costly and time consuming. They consisted of the fact that either two differently composed sheaths were drawn onto the core wire in two consecutive work steps in a dipping process, or that one sheath was pressed and the second dipped, or even that both sheaths were pressed on in two consecutive work steps. These methods also have the disadvantage that no properly determined and constant ratio of the two coating layers to one another can be achieved during dipping and that the pressing process requires two passes through the electrode press, with electrodes that are already coated being passed through the machine during the second pass have to.
The latter method, however, easily leads to damage to the first coating layer and to malfunctions in the electrode press as a result of clogging due to fallen mass and excessive wear. In addition, the adhesion of the two layers to one another leaves something to be desired.
For some time, electrode presses with concentric mass feed have been known in the electrode industry. Such presses have inside the plunger a wire feed tube running through the entire machine. The pellet is placed around this tube and then pressed out to encase the electrode wire. In these electrode presses, the encapsulation compound is always carried out concentrically to the core wire and pressed out, avoiding any asymmetrical deflection of the mass flow.
The method according to the invention is intended to eliminate these disadvantages. It is characterized in that a tubular, cylindrical compact is first formed in a press, which is made up of several concentric layers consisting of differently composed materials, the innermost layer of the compact having a borehole which corresponds to the diameter of the guide tube of the bare electrode rod of an electrode jacketing press and where the outer diameter of the compact has the diameter of the loading hole of the electrode jacketing press, and in which the individual layers of the compact are in the same volume ratio as the individual jacket layers of the multi-jacketed electrodes to be produced,
and that this pellet is then placed in the electrode coating press and the electrode is pressed around the same time with several layers in one go.
The pellet deforms evenly and constantly from the original volume to the volume of the envelope without disturbances or mixing of the two layers occurring. To control the layer structure on the coated electrode, the two layers of the compact can be provided with distinguishable, preferably colored marking means.
This process for the production of electrodes encased in more than one layer is intended to have the advantage of great simplicity and economy. With the exception of the use of a specially designed compact that is previously manufactured in a press, this process corresponds to the previously customary manufacturing processes for press-shell electrodes using electrode presses with concentric mass guidance. The electrodes can be manufactured in a single operation without any reduction in operating speed compared to electrodes with a layered coating.
Since the different layers are pressed out while the mass is still in the plastic state, better adhesion of the individual layers of the casing can be achieved than in the previous methods for producing multi-layer coated electrodes. The adhesion of the two covering layers to one another is without any impairment and the covering behaves in this respect like a single-layer covering.
The press for carrying out the method is characterized in that it has two press rams, one each for the outer and one for the inner layer, and that these two rams are displaceable on one another. and their end faces correspond to the associated cross-sectional areas of the pellet layers.
The press-clad electrode produced according to the method is characterized in that the various layers are provided with marking means that can be distinguished from one another, so that the structure of the layers in the compact can be controlled.
The composition of the individual layers depends on the intended use of the electrodes.
The accompanying drawing shows in: Fig. 1 an example of a press for the production of a two-layer compact, Fig. 2 a compact in a diagrammatic presen- tation, Fig. 3 the compact in section, Fig. 4 a known electrode press which is also used for the production of multi-jacket electrodes is usable.
The production of the pellets can, for. B. in such a way that in a briquette press according to Fig. 1 first a preform 1 is produced, which has a bore 2 for receiving the wire feed tube 4a of an electrode press according to Figure 4, and the inner, first layer 3 of the composite compact represents. This can either be done in a correspondingly large press cylinder or by the fact that the outer press ram 8 receives a corresponding inner bore and forms the outer wall of the press seam when the pre-press 1 is made in the lowered state, while the inner press ram 5 presses the pre-press 1. This pre-press 1 is now introduced into a press cylinder 9 with a larger bore.
The pre-pressed part 1, which sits on a mandrel 4 corresponding to the diameter of the wire feed tube 4a of the electrode press according to FIG. 4, now remains covered with the displaceable inner part 5 of the punch 6 of the briquette press, whereupon the second mass la is poured in around the pre-pressed part and then is pressed by the punch 8 of the briquette press into a single pellet, consisting of 1 and 1a.
During this process, the inner part 5 of the main ram 6 pushes into the outer part 8 of the ram 6 in such a way that, at the end of the pressing process, both ram parts 5 and 8 press on the compact 1 and 1 a, so that a compact pressed pellets 1 and la is created and the two layers are firmly pressed together. The pellet prepared in this way is inserted into the electrode press according to FIG. 4 like a normal single-layer pellet and pressed out of it.
In FIG. 4, 4a shows the wire feed tube, 3 shows the inner layer of the pressed part and 1a shows its outer layer, both of which are pressed together around an electrode wire 11 from the nozzle 12 by means of the punch 10. The ratio of the layers of the pressed part is determined by the choice of the diameter of the pre-pressed part and the inner punch. Any proportions can be selected.
We give the following measurements as an example of such a free-layered compact:
EMI0002.0015
Inner bore <SEP> 46 <SEP> mm
<tb> Outer diameter <SEP> of the <SEP> inner <SEP> layer <SEP> l <SEP> 10 <SEP> mm
<tb> Outer diameter <SEP> of the <SEP> finished <SEP> compact <SEP> 174 <SEP> mm
<tb> Volume ratio <SEP> inner <SEP> layer
<tb> to <SEP> outer <SEP> layer <SEP> 1 <SEP>: <SEP> 1.83