-
Die
Erfindung betrifft einen Fülldraht
zur Behandlung von Metallschmelzen mittels Drahtinjektion, mit einem äußeren aus
einem Metallband gebildeten Mantel und mit einem granulat- und/oder
pulverförmigen
Füllmaterial,
das in einem von dem Mantel gebildeten geschlossenen Hohlraum aufgenommen
ist, wobei sich das Hohlraumvolumen aus dem Volumen des Füllmaterials
und dem Lückenvolumen im
Hohlraum zusammensetzt. Darüber
hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur kontinuierlichen
Herstellung eines Fülldrahtes,
wobei zur Herstellung des Fülldrahtes
ein flaches Metallband von einer Rolle abgewickelt und beim weiteren Transport
derart verformt wird, daß das
Metallband eine Hohlkehle zur Aufnahme eines Füllmaterials bildet, wobei in
die Hohlkehle das Füllmaterial
eingefüllt wird,
wobei das Metallband nach dem Befallen mit dem Füllmaterial durch weitere Verformung
unter Ausbildung des Mantels verschlossen wird, so daß das Füllmaterial
in einem von dem Mantel gebildeten verschlossenen Hohlraum aufgenommen
ist, und wobei sich das Hohlraumvolumen aus dem Volumen des Füllmaterials
und dem Lückenvolumen
im Hohlraum zusammensetzt. Schließlich betrifft die Erfindung
eine Vorrichtung zur Herstellung eines Fülldrahtes mit wenigstens einem
Vortriebsmittel zum Vortrieb eines Metallbandes bei der Fülldrahtherstellung, wenigstens
einem ersten Verformungsmittel für
ein erstes Verformen des Metallbandes zum Ausbildung einer Hohlkehle,
wenigstens einem Befüllmittel
zum Befallen der Hohlkehle mit einem Füllmaterial und mit wenigstens
einem weiteren Verformungsmittel für ein weiteres Verformen des
Metallbandes zum Verschließen
des Metallbandes unter Ausbildung eines verschlossenen Mantels.
-
Ein
Fülldraht,
ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art sind
bereits aus der Praxis bekannt.
-
Zur
Erzielung der die metallischen Werkstoffe kennzeichnenden Güteeigenschaften
ist gewöhnlich
eine Nachbehandlung von Metallschmelzen erforderlich, die sich unmittelbar
an das Einschmelzen anschließt.
Hierzu dienen je nach der gewünschten Zusammensetzung
der Metallschmelze verschiedene Behandlungsmittel metallischer oder
nicht-metallischer Natur, die an sich aus denn aus der Praxis bekannten
Stand der Technik bekannt sind. Die Behandlungsmittel können als
Vorlegierungen oder als Reinstoffe eingesetzt werden.
-
Beim
Fülldrahtverfahren
werden die vorgenannten Behandlungsmittel über einen Fülldraht in die Metallschmelze
eingebracht. Bei einem Fülldraht handelt
es sich um einen aus einem dünnen
metallischen Mantel hergestellten Hohldraht, der mit dem in die
Schmelze einzubringenden Behandlungsmittel als Füllmaterial gefüllt ist.
Der Fülldraht
wird mittels einer Drahtinjektionsmaschine über Führungselemente bei bestimmten
Geschwindigkeiten in die Schmelze eingeführt und gibt nach dem Aufschmelzen
des Mantels das Füllmaterial
frei.
-
Da
die meisten Füllmaterialien
in Granulat- bzw. Pulverform vorliegen, ist der Fülldraht
in der Regel nicht zu 100 % mit dem Füllmaterial gefüllt. Bei der
Herstellung verbleibt ein Lückenvolumen
in dem Hohldraht, das mit Luft gefüllt ist. Durch Reaktion der eingeschlossenen
Luft mit dem Füllmaterial
nimmt die Wirksamkeit des Füllmaterials
mit zunehmender Zeitdauer ab. Beispielsweise kann es zu Oxidationsreaktionen
zwischen dem im Lückenvolumen
enthaltenen Sauerstoff und dem Füllmaterial
kommen. Da das Reaktionsgleichgewicht von den Reaktionsbedingungen
wie Temperatur und Druck abhängig
ist, kann auch bei solchen Füllstoffen,
die unter Normalbedingungen nicht oder nur sehr langsam mit der
im Lückenvolumen
eingeschlossenen Luft reagieren, nicht ausgeschlossen werden, daß es zum
Zeitpunkt des Einbringens des Fülldrahts
in die Metallschmelze beim Erhitzen des Fülldrahts auf Schmelztemperatur zu
einer Reaktion zwischen dem Füllmaterial
und der eingeschlossenen Luft kommt. Die im Fülldraht stattfindenden Reaktionen
können
dazu führen,
daß das Füllmaterial
an Wirksamkeit verliert und der Wirkungsgrad beim Einbringen des
Fülldrahtes
in eine Schmelze erheblich verringert wird.
-
Mit
zunehmender Dauer bis zum Einbringen in eine Schmelze nimmt der
Umsatz von Oxidationsreaktionen im Fülldraht zu. Im aus der Praxis
bekannten Stand der Technik ist es daher zum Teil vorgesehen, eine
Haltbarkeitsdauer für
Fülldrähte anzugeben.
Ist die Haltbarkeitsdauer überschritten,
hat ein entsprechend großer
Anteil des Füllmaterials
bereits mit der Luft im Lückenvo lumen
reagiert. Wird ein Fülldraht
nach Ablauf der Haltbarkeitsdauer in eine Schmelze eingebracht,
so ist damit zu rechnen, daß der
Wirkungsgrad der Fülldraht-Einbringung
spürbar verringert
ist.
-
Aus
der
WO 01/04364 A1 geht
bereits ein Kalzium-Fülldraht
hervor, der eine zweifache Ummantelung aufweist. Die Kalziumfüllung befindet
sich dabei in der inneren Ummantelung. Zwischen der inneren und
der äußeren Ummantelung
befindet sich ein Ringraum, der mit Gas, Additiven und weiteren Materialien
gefüllt
sein kann. Von Nachteil ist, daß der
bekannte Fülldraht
aufgrund der doppelten Ummantelung in der Herstellung sehr aufwendig
und damit sehr teuer ist.
-
Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, einen Fülldraht der eingangs genannten
Art sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines solchen
Fülldrahtes
zur Verfügung
zu stellen, wobei das Füllmaterial über eine
lange Zeitdauer eine hohe Wirksamkeit aufweist und der Fülldraht
mit hohem Wirkungsgrad in eine Schmelze einbringbar ist.
-
Die
zuvor genannte Aufgabe ist bei einem Fülldraht der eingangs genannten
Art dadurch gelöst, daß das Lückenvolumen
des Fülldrahtes
eine gegenüber
Luft verringerte Sauerstoffkonzentration aufweist. Dementsprechend
ist es erforderlich, daß die Herstellung
des Fülldrahtes
zumindest teilweise unter einer Gasatmosphäre mit gegenüber Luft
verringertem Sauerstoffgehalt bzw. verringerter Sauerstoffkonzentration
erfolgt. Der Begriff "Gasatmosphäre" betrifft die Zusammensetzung
des das Metallband und/oder das Füllmaterial beim Herstellungsprozeß des Fülldrahtes
umgebenden Gasraums. Es versteht sich, daß unter "Gasatmosphäre" insbesondere die Anteile des Gasraums
verstanden werden, die bei der Herstellung des Fülldrahtes in das Lückenvolumen
eingeschlossen werden können.
Im Ergebnis geht die Verringerung der Sauerstoffkonzentration im umgebenden
Gasraum einher mit der Verringerung der Sauerstoffkonzentration
im Lückenvolumen
des Fülldrahtes.
-
Durch
Verringerung der Sauerstoffkonzentration im Lückenvolumen nehmen die Reaktionsgeschwindigkeit
und der Umsatz von Oxidationsreaktionen im Fülldraht ab, die zu einem Absinken
der Wirksamkeit des Füllmaterials
führen
können.
Durch Verringerung der Sauerstoffkonzentration ist es daher möglich, einen
Fülldraht
zur Verfügung
zu stellen, der länger
als bislang möglich
mit einem ausreichend hohen Wirkungsgrad in eine Schmelze eingebracht werden
kann.
-
Um
den Sauerstoffgehalt in der Gasatmosphäre zu verringern, kann der
Herstellungsprozeß des
Fülldrahtes
teilweise unter Vakuum durchgeführt werden.
Einfacher und kostengünstiger
ist es, den Herstellungsprozeß bei
einem gegenüber
Luft erhöhten
Inertgasanteil ablaufen zu lassen. Dabei wird die Luft in der Gasatmosphäre durch
ein Inertgas zumindest teilweise verdrängt bzw. ersetzt. Dies führt dazu, daß das Lückenvolumen
im Fülldraht
eine gegenüber Luft
erhöhte
Konzentration wenigstens eines Inertgases als Schutzgas aufweist.
-
Um
eine besonders lange Haltbarkeit des Fülldrahtes zu gewährleisten,
kann die Inertgaskonzentration in der Gasatmosphäre auf einen Wert von größer als
50 Vol.-%, vorzugsweise von größer als
80 Vol.-%, insbesondere von mehr als 90 Vol.-%, eingestellt werden.
Es versteht sich, daß zur
Regelung bzw. Steuerung des Inertgasanteils in der Gasatmosphäre an sich
aus dem Stand der Technik bekannte Regelungs- bzw. Steuerungsmittel
und -verfahren eingesetzt werden können.
-
Wie
bereits darauf hingewiesen worden ist, entspricht die Gasatomsphäre im Lückenvolumen
im wesentlichen der Gasatmosphäre,
die beim Herstellen des Fülldrahtes,
nämlich
beim Verformen des Metallbandes zu einer Hohlkehle und/oder beim
Einfüllen
des Füllmaterials
in die Hohlkehle und/oder beim anschließenden Verschließen der
Hohlkehle unter Ausbildung eines Mantels, in der Umgebung des Metallbandes
vorliegt. Im Ergebnis kommt es bei der erfindungsgemäßen Herstellung
des Fülldrahtes
zu einem teilweisen Einschluß der
umgebenden Gasatmosphäre
und damit des Schutzgases in das Lückenvolumen. Dementsprechend
kann das Lückenvolumen
eine Inertgaskonzentration von größer als 50 Vol.-%, vorzugsweise
von größer als
80 Vol.-%, insbesondere von mehr als 90 Vol.-% aufweisen. Bei geeigneter
Schutzgas-Anreicherung
der Gasatmosphäre
zumindest in unmittelbarer Nähe
zum Metallband läßt sich
auch eine Inertgaskonzentration im Lückenvolumen von ca. 100% erreichen.
-
Wenngleich
der Herstellungsprozeß des Fülldrahtes
insgesamt unter einer Gasatmosphäre mit
erhöhtem
Inertgasanteil durchgeführt
werden kann, ist es vorzugsweise vorgesehen, daß lediglich in Zusammenhang
mit dem Befüllen
und/oder dem anschließenden
Verschließen
des Metallbands unter Ausbildung des Mantels eine schutzgasreiche
Atmosphäre
in der Umgebung des Metallbandes erzeugt wird. Dadurch kann in einfacher
Weise und kostengünstig
sichergestellt werden, daß das
Lückenvolumen
des Fülldrahts
eine gewünschte
Gaszusammensetzung mit einer gegenüber Luft verringerten Sauerstoffkonzentration
aufweist.
-
Um
das Herstellungsverfahren des Fülldrahtes
weiter zu vereinfachen und die Kosten der Fülldrahtherstellung zu senken,
kann die Herstellung des Fülldrahtes
zumindest teilweise unter offener Gasatmosphäre erfolgen, wobei das Inertgas
dem Metallband und/oder dem Füllmaterial
gezielt zugeleitet wird. Bei dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens
ist es vorgesehen, daß ein
Inertgasvolumenstrom dem Metallband unmittelbar zugeleitet wird.
Bei der Herstellung des Fülldrahtes
unter offener Gasatmosphäre
wird durch den Inertgasvolumenstrom die Luft im Bereich des Metallbandes
zumindest teilweise verdrängt
bzw. ersetzt, so daß es beim
Herstellen des Metallbandes im wesentlichen zu einem Einschluß von Inertgas
im Lückenvolumen des
Fülldrahtes
kommt. Es versteht sich, daß grundsätzlich die
Herstellung des Fülldrahtes
auch zumindest teilweise unter geschlossener Gasatmosphäre erfolgen
kann, wobei es zur Ausbildung einer geschlossenen Gasatmosphäre notwendig
ist, den Herstellungsprozeß des
Fülldrahtes
zumindest teilweise eingehaust ablaufen zu lassen. Innerhalb der
Einhausung wird dann eine gewünschte
Gasatmosphäre
eingestellt.
-
Zur
weiteren Vereinfachung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann das Inertgas
dem Metallband und/oder dem Füllmaterial
unmittelbar vor und/oder während
dem Befüllen
und, vorzugsweise, unmittelbar vor dem Verschließen des Metallbandes zugeleitet
werden. Grundsätzlich
kann es jedoch bereits ausreichen, daß das Inertgas dem Metallband und/oder
dem Füllmaterial
ausschließlich
vor und/oder während
dem Befüllen
zugeleitet wird, wobei, vorzugsweise, das Inertgas dem Metallband
kurz oberhalb der Hohlkehle zugeleitet wird. Dabei kann es so sein,
daß durch
den Inertgasvolumenstrom die Luft in der Hohlkehle zum Teil oder
vollständig
verdrängt
wird. Da es beim Befül len
der Hohlkehle mit dem Füllmaterial
zu einem Entweichen von Inertgas aus der Hohlkehle kommen kann,
ist es darüber
hinaus auch von Vorteil, den Inertgasvolumenstrom direkt auf das
Füllmaterial
zu leiten, so daß im
Füllbereich
die Luft verdrängt
wird.
-
Wird
das Inertgas im Bereich oberhalb der von dem Metallband gebildeten
Hohlkehle dem Metallband und/oder dem Füllmaterial zugeleitet, kann vorzugsweise
vorgesehen sein, daß ein
Inertgas mit einer im Vergleich zu Luft höheren Dichte, vorzugsweise
ein Edelgas, insbesondere Xenon oder Argon, verwendet wird. Auch
Kohlendioxid kann als Schutzgas eingesetzt werden, ebenso Gasmischungen. Durch
die höhere
Dichte des Schutzgases kommt es zu einem Verdrängungsprozeß der leichteren in der Hohlkehle
enthaltenen Luft durch das in die Hohlkehle absinkende schwerere
Inertgas.
-
Um
den Verdrängungsprozeß der Luft
zu gewährleisten,
kann das Inertgas von oben auf das Metallband und/oder das Füllmaterial
an den entsprechenden Stellen aufgeblasen werden. Alternativ kann
das Inertgas in die Hohlkehle direkt und/oder in einen Befülltrichter
für das
Füllmaterial
eingeleitet werden. Auch ist es möglich, das Inertgas einer Austrittsöffnung des
Befülltrichters
von außen
zuzuleiten, um im Austrittsbereich eine Inertgasatmosphäre zu schaffen.
-
Um
das Verwirbeln des Schutzgases beim Aufblasen auf das Metallband
und/oder das Füllmaterial
zu verhindern, kann das Inertgas im wesentlichen in Förderrichtung
des Metallbandes zugeleitet werden, wobei, vorzugsweise, ein Inertgasvolumenstrom
unter einem Winkel von kleiner als 45°, insbesondere von kleiner als
30°, auf
das Metallband und/oder das Füllmaterial
auftrifft.
-
In
Abhängigkeit
von der Wegstrecke, die das Metallband beim Herstellungsprozeß des Fülldrahtes zurücklegt,
kann vorgesehen sein, daß dem
Metallband und/oder dem Füllmaterial
an mehreren in Vortriebsrichtung des Metallbandes hintereinander
angeordneten Zuleitungsstellen Inertgas zugeleitet wird, wobei,
vorzugsweise, der zugeleitete Inertgasvolumenstrom an allen Stellen
gleich groß ist.
Insbesondere auf der Wegstrecke zwischen dem Befüllen der Hohlkehle bis zum
Verschließen
des Mantels kann oberseitig Luft mitgerissen werden. Um diese Luft
zu substituieren, kann beispielsweise kurz vor dem Verschließen des
Mantels eine zweite Zuleitungsstelle für Inertgas vorgesehen sein,
die oberseitig Inertgas auf das Füllmaterial aufbläst und damit die
mitgerissene Luft verdrängt.
Es versteht sich, daß eine
erste Zuleitung von Inertgas vorzugsweise vor und/oder während des
Befüllens
der Hohlkehle mit dem Füllmaterial
vorgesehen sein kann. Das Zuleiten von Inertgas an mehreren Stellen
in Vortriebsrichtung des Metallbandes stellt sicher, daß das Lückenvolumen
des Fülldrahtes
in jedem Fall eine gewünschte Inertgaskonzentration
aufweist.
-
Im
Zusammenhang mit der Erfindung hat sich gezeigt, daß der Inertgasvolumenstrom
an einer Zuleitungsstelle mehr als 5 l/min, insbesondere ca. 20
l/min, betragen sollte. Grundsätzlich
ist es natürlich
auch möglich,
größere Inertgasvolumenströme zu realisieren.
-
Bei
einer Vorrichtung der eingangs genannten Art ist es zur Lösung der
vorgenannten Aufgabe vorgesehen, daß wenigstens eine zum Begasen
des Metallbandes und/oder des Füllstoffs
ausgebildete Begasungseinrichtung vorgesehen ist. Die Begasungseinrichtung
kann zur Bedüsung
des Metallbandes und/oder des Füllmaterials
mit wenigstens einem Inertgas ausgebildet sein und wenigstens einen
Inertgasbehälter
und wenigstens eine Gasversorgungsleitung aufweisen. Eine Austrittsöffnung der Gasversorgungsleitung
ist vorzugsweise auf das Metallband und/oder das Füllmaterial
derart ausgerichtet, daß es
möglich
ist, das Inertgas dem Metallband und/oder dem Füllmaterial unmittelbar vor
und/oder während
des Befüllens
und, vorzugsweise, unmittelbar vor dem Verschließen zuzuleiten. Es versteht sich,
daß die
Begasungseinrichtung zur Bedüsung des
Metallbandes und/oder des Füllstoffs
wenigstens eine Düse
aufweisen kann, die mit der Austrittsöffnung der Gasversorgungsleitung
verbunden ist.
-
Um
die Gasatmosphäre
mit einem Inertgas anzureichern bzw. die Luft aus dem Füllbereich
zu verdrängen,
kann vorgesehen sein, daß die
Austrittsöffnung
der Schutzgas-Versorgungsleitung innerhalb eines Befülltrichters
für das
Füllmaterial
angeordnet ist, vorzugsweise im Bereich der Austrittsöffnung des
Befülltrichters.
Innerhalb des Befülltrichters bilden
sich turbulente Strömungen
aus, die ein Verschließen
des Befülltrichters
aus Emissionsgründen erforderlich
machen. Dementsprechend kann die Austrittsöffnung der Gasversor gungsleitung
vorzugsweise innerhalb des Befülltrichters
angeordnet sein. Grundsätzlich
ist es jedoch auch möglich,
daß die Austrittsöffnung der
Gasversorgungsleitung außerhalb
des Befülltrichters
im Bereich der Austrittsöffnung
des Befülltrichters
vorgesehen ist. Letztlich geht es darum, die Gasatmosphäre im Bereich
zwischen der Austrittsöffnung
des Befülltrichters
und dem unterhalb der Austrittsöffnung
vorbei bewegten Metallband mit einem Inertgas anzureichern bzw.
die Luft aus diesem Bereich zumindest teilweise oder vollständig zu
verdrängen.
-
Um
sicherzustellen, daß nach
dem Befüllen der
Hohlkehle mit dem Füllmaterial
und beim Vortrieb des Metallbandes keine Verdrängung von Inertgas durch Umgebungsluft
erfolgt, kann der Inertgasbehälter
mit einer weiteren Gasversorgungsleitung verbunden sein, wobei die
Austrittsöffnung
der weiteren Gasversorgungsleitung im Bereich des weiteren Verformungsmittels,
vorzugsweise unmittelbar vor dem weiteren Verformungsmittel, angeordnet
ist. Die Anordnung der Austrittsöffnung
erfolgt dabei derart, daß vorzugsweise
unmittelbar vor dem Verschließen
des Mantels eine erneute Verdrängung
von Luft stattfindet, so daß beim
Verschließen
des Mantels im wesentlichen Inertgas in den Fülldraht eingeschlossen wird.
In diesem Zusammenhang kann auch vorgesehen sein, daß das Verschließen des
Metallbandes unter einer geschlossenen Gasatmosphäre stattfindet,
wobei zur Ausbildung einer geschlossenen Gasatmosphäre eine
Einhausung der weiteren Verformungsmittel und des Metallbandes in
diesem Bereich vorgesehen sein kann.
-
Im
einzelnen gibt es eine Vielzahl von Möglichkeiten, die erfindungsgemäße Vorrichtung
auszugestalten und weiterzubilden, wobei einerseits auf die abhängigen Patentansprüche und
andererseits auf die nachfolgende Beschreibung eines bevorzugten
Ausführungsbeispiels
der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung verwiesen wird.
Im übrigen läßt es die
Erfindung bedarfsweise zu, die in den Ansprüchen und/oder die anhand der
Zeichnung offenbarten und beschriebenen Merkmale miteinander zu kombinieren,
auch wenn dies nicht im einzelnen beschrieben ist. In der Zeichnung
zeigen
-
1 eine
schematische Darstellung des Herstellungsprozesses eines erfindungsgemäßen Fülldrahtes,
-
1a ein
Metallband zur Herstellung eines Fülldrahtes im Ausgangszustand,
-
1b das
in 1a dargestellte Metallband nach dem ersten Verformungsvorgang
zur Ausbildung einer Hohlkehle,
-
1c das
in 1b dargestellte Metallband nach dem Befüllen mit
einem Füllmaterial,
-
1d das
in 1c dargestellte Metallband nach dem Verschließen der
Hohlkehle unter Ausbildung eines Mantels und
-
1e das
in 1d dargestellte Metallband nach dem Falzen der
beiden Längsränder des Metallbandes.
-
In 1 ist
ein kontinuierliches Verfahren zur Herstellung eines Fülldrahtes 1 dargestellt,
wobei der Fülldraht 1 zur
Behandlung von Metallschmelzen mittels Drahtinjektion ausgebildet
ist und einen äußeren aus
einem Metallband 2 gebildeten Mantel und ein granulat-
und/oder pulverförmiges
Füllmaterial 3 aufweist.
Das Füllmaterial 3 ist
in einem von dem Metall gebildeten geschlossenen Hohlraum aufgenommen, wobei
sich das Hohlraumvolumen aus dem Volumen des Füllmaterials 3 und
dem Lückenvolumen 4 im Hohlraum
zusammensetzt. Dies ist in 1d und 1e dargestellt,
wobei das Lückenvolumen 4 vergrößert dargestellt
ist. Üblicherweise
liegt das Füllmaterial 3 im
Fülldraht 1 in
Form einer dichten Packung vor, wobei sich im Füllmaterial 3 und um
das Füllmaterial 3 herum
Leerräume
bilden, die nachfolgend als "Lückenvolumen" bezeichnet werden.
Die Herstellung des Fülldrahtes 1 läuft bei
dem erfindungsgemäßen Verfahren
so ab, daß zunächst ein
flaches Metallband 2 von einem Dorn 5 einer Metallbandrolle 6 abgewickelt
wird. Das Metallband 2 ist in 1a dargestellt.
Zum Transport bzw. Vortrieb des Metallbandes 2 sind nicht
dargestellte Vortriebsmittel vorgesehen. Das Metallband 2 passiert
einen ersten Kaltverformungsabschnitt I mit einer Mehrzahl von schematisch
dargestellten Rollen 7, 8 als Verformungsmittel, wobei
das Metallband 2 unter Ausbildung einer Hohlkehle 9 verformt
wird. Das Metallband 2 weist nach dem Verformen einen im
wesentlichen U-förmigen Querschnitt
auf. Dies ist in 1b dargestellt.
-
Anschließend erfolgt
das Befallen des Metallbandes 2, wobei in die Hohlkehle 9 Füllmaterial 3 eingefüllt wird.
Dies erfolgt mittels eines eingehausten Befülltrichters 10 und
ist in 1c dargestellt. Nach dem Befallen
wird das Metallband 2 in dem weiteren Kaltverformungsabschnitt
II durch entsprechende schematisch dargestellte Rollen 15, 16 als weitere
Verformungsmittel unter Ausbildung eines Mantels verschlossen (1d),
so daß ein
geschlossener Fülldraht 1 erhalten
wird. Den Abschluß des Herstellungsprozesses
bildet das Umfalzen der Längsränder des
Metallbandes 2, was ebenfalls im Kaltverformungsabschnitt
II erfolgt. Es versteht sich, daß an der Stelle von Umfalzen
auch ein Verschweißen
der Längsränder vorgesehen
sein kann. Der fertige Fülldraht 1 ist
in 1e dargestellt.
-
Um
das Einschließen
von Luft in das Lückenvolumen 4 zu
verhindern, ist bei dem in 1 dargestellten
Herstellungsprozeß vorgesehen,
die Gasatmosphäre
in der unmittelbaren Umgebung des Metallbandes 2 während des
Befüllvorgangs
des Metallbandes 2 und beim anschließenden Verschließen des
Metallbandes 2 durch Zufuhr eines Inertgases 11 zu
verändern.
Dies ist in 1c dargestellt, wobei das Inertgas 11 aus
einer Gasversorgungsleitung 12 austritt und die Luft aus
dem Füllbereich
verdrängt.
-
Die
Austrittsöffnung
der Gasversorgungsleitung 12 ist im Bereich der unteren Öffnung des
Befülltrichters 10 vorgesehen
und kurz oberhalb von dem Metallband 2 angeordnet. Bei
geeigneter Wahl eines Inertgases 11 mit höherer Dichte
als Luft kann damit erreicht werden, daß das Inertgas 11 aufgrund
der höheren
Dichte in die Hohlkehle 9 bzw. nach unten fließt und die
Luft verdrängt.
Darüber
hinaus ist die Austrittsöffnung
in Vortriebsrichtung X des Metallbandes 2 ausgerichtet,
um ein Verwirbeln des Inertgases 11 zu verhindern. Durch
Zuleitung des Inertgases 11 zum Füllmaterial 3 wird
die Luft in diesem Bereich durch Inertgas 11 verdrängt, so
daß es
beim anschließenden
Verschließen
des Metallbandes 2 zu einem Einschluß im wesentlichen von Inertgas 11 in das
Lückenvolumen 4 des
Fülldrahtes 1 kommt.
-
Nicht
dargestellt ist im übrigen,
daß außerhalb
des Befülltrichters 10 in
der Umgebung der Austrittsöffnung
des Befülltrichters 10 eine
weitere Inertgaszuleitung vorgesehen sein kann, wobei das zugeleitete
Inertgas 11 zu einer Verdrängung der Luft im Bereich der
Hohlkehle 9 führt.
Das Füllmaterial 3 wird dann
unter einer Inertgasatmosphäre
in die Hohlkehle 9 eingefüllt.
-
Die
Gasversorgungsleitung 12 ist an einen als Druckflasche
ausgebildeten Druckgasbehälter 13 angeschlossen.
Der Druckgasbehälter 13 dient
zur Inertgasversorgung, wobei beispielsweise als Inertgas Xenon
oder auch Kohlendioxid eingesetzt werden kann. Darüber hinaus
geht vom Druckgasbehälter 13 eine
weitere Gasversorgungsleitung 14 aus, die unmittelbar vor
dem weiteren Kaltverformungsabschnitt II endet. Durch Zuleitung
von Inertgas 11 an dieser oder einer nachfolgenden Stelle
ist es möglich, die
nach dem Befüllen
der Hohlkehle 9 beim Vortrieb des Metallbandes 2 oberseitig
mitgerissene Luft zumindest teilweise oder auch vollständig durch
Inertgas 11 zu substituieren, so daß kurz vor dem Verschließen des
Metallbandes 2 eine Inertgasatmosphäre oberhalb von dem in der
Hohlkehle 9 angeordneten Füllmaterial 3 ausgebildet
wird. Dadurch kann der Einschluß von
mitgerissener Luft in das Lückenvolumen 4 beim
Verschließen
des Metallbandes 2 ausgeschlossen werden. Die Zuleitung
des Inertgases 11 erfolgt auch hier kurz oberhalb von der
durch das Metallband 2 gebildeten Hohlkehle 9,
wobei das Inertgas 11 oberseitig auf das Füllmaterial 3 aufgeblasen
wird. Die weitere Gasversorgungsleitung 14 kann dazu an
ihrem Ende ebenfalls eine entsprechende Düse aufweisen.
-
Die
Gasversorgungsleitungen 12, 14 können gleich
ausgebildet sein. Im übrigen
kann es so sein, daß an
allen Stellen jeweils der gleiche Inertgasvolumenstrom dem Metallband 2 zugeleitet
wird. Der zugeleitete Inertgasvolumenstrom pro Zeiteinheit hängt von
der Vortriebsgeschwindigkeit des Metallbandes 2 bzw. der
Geschwindigkeit der Drahtherstellung sowie von dem Volumen in der
Hohlkehle 9 ab. Im übrigen ist
ein entsprechender Sicherheitsfaktor vorgesehen, um zu berücksichtigen,
daß auch
bei der gezielten Zuleitung von Inertgas 11 zu dem Bereich
der Hohlkehle 9 bzw. zu dem Füllmaterial 3 ein Teil
des Inertgasvolumenstroms ungenutzt in die Umgebung abströmt. Das
dargestellte Verfahren zeichnet sich durch einen sehr geringen apparativen
Aufwand auf und ermöglicht
die einfache und kostengünstige
Herstellung des Fülldrahtes 1.