DE1074950B

DE1074950B - Plant for sintering metal strips cold-rolled from metal powder

Info

Publication number: DE1074950B
Application number: DENDAT1074950D
Authority: DE
Inventors: Karl Borggräfe und Dipl.-Phys. Franz Martin Wolff Hemer-Sundwig Arthur Model (Kr. Iserlohn)
Original assignee: Sundwiger-Mcssingwerk vorm. Gebr. von der Becke K.G., Hemer-Sundwig (Kr. Iserlohn)
Publication date: 1960-02-04

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Herstellung von langen Metallbändern aus Metallpulver, wie Kupfer, Nickel, Eisen oder Legierungen, ist eine Aufgabe, zu deren Lösung mehrfach Vorschläge gemacht worden sind. Nach einem bekannten Verfahren wird das Metallpulver mittels Walzen auf kaltem Wege zu einem Band formiert, das Band auf einen Haspel aufgewickelt und in dieser Form in einem Glühofen einem Sinterungsprozeß unterworfen. Um diesem Band eine ausreichende Dichte zu geben, ist — wie die Erfahrung gezeigt hat — ein zusätzliches Warmwalzen des Bandes erforderlich. Es liegt nahe, die dem Band bei der Sinterung einverleibte Wärme zum Warmwalzen auszunutzen, d. h. den Warmwalzprozeß unmittelbar dem Sinterungsprozeß anzuschließen. Aus dieser Erwägung versuchte man zuerst, das bekannte Durchlaufofensystem zu verwenden, indem das vor dem Ofen vom Haspel abgerollte Band den Ofen durchläuft und von hier durch ein Walzwerk geschickt wird. Dieser Weg ist aber aus folgenden Gründen nicht gangbar: Wenn die durch Sintertemperatur und Sinterzeit bedingte Durchlaufzeit des Bandes durch den Ofen einerseits und die aus wärmetechnischen Gründen bedingte Warmwalzgeschwindigkeit, die in jedem Fall über 10 m/min liegt, andererseits aufeinander abgestimmt würden, so würde das eine übergroße Ofenlänge erfordern, die bei einem Band von etwa 2 mm Dicke vor dem Warmwalzen bei 50 m und mehr liegen würde. Es ist verständlich, daß bei einem solchen ungünstigen Verhältnis des Platzbedarfes zu der verarbeiteten Bandmenge dieser Weg nicht gangbar ist. Außerdem würde die Führung des Bandes in dem Ofen und im Walzwerk wegen der möglichen Dehnungen und Kontraktionen erhebliche Schwierigkeiten bereiten. Dazu kommt weiter, daß wegen der Porosität des gesinterten Bandes dafür gesorgt werden muß, daß das warme Band bis zum Eintritt in den Walzenspalt unter Schutzgasatmosphäre stehen muß. Diese Schwierigkeiten haben dann zu dem Vorschlag geführt, die Haspel mit dem kalt formierten Band durch einen Glühofen wandern zu lassen, das Band aus dem Ofen heraus abzuhaspeln und in ein Walzwerk zu führen, wobei dafür gesorgt wird, daß das Band auf dem Wege vom Ofen zu den Walzen gegen Wärmeabgabe geschützt und unter Schutzgas bleibt. Einen für diese Arbeitsweise geeigneten Ofen zu schaffen, ist die Aufgabe der Erfindung.The production of long metal strips from metal powder, such as copper, nickel, iron or alloys, is a task which several proposals have been made to solve. According to a known method, the metal powder is coldly formed into a strip by means of rollers, the strip is wound onto a reel and, in this form, subjected to a sintering process in an annealing furnace. In order to give this strip a sufficient density, as experience has shown , additional hot rolling of the strip is necessary. It makes sense to use the heat incorporated in the strip during sintering for hot rolling, ie to follow the hot rolling process immediately after the sintering process. For this reason, an attempt was first made to use the known continuous furnace system in which the strip unrolled from the reel in front of the furnace runs through the furnace and is sent from here through a rolling mill. However, this route is not feasible for the following reasons: If the passage time of the strip through the furnace due to the sintering temperature and sintering time on the one hand and the hot rolling speed due to thermal reasons, which is in any case over 10 m / min, on the other hand, would be coordinated with one another which require an oversized furnace length, which would be 50 m and more for a strip about 2 mm thick before hot rolling. It is understandable that this route is not feasible with such an unfavorable relationship between the space requirement and the amount of tape processed. In addition, the guidance of the strip in the furnace and in the rolling mill would cause considerable difficulties because of the possible expansions and contractions. In addition, because of the porosity of the sintered strip, it must be ensured that the warm strip must be in a protective gas atmosphere until it enters the nip. These difficulties have then led to the proposal to let the reel with the cold formed strip travel through an annealing furnace, unreel the strip out of the furnace and lead it into a rolling mill, whereby it is ensured that the strip is on its way from the furnace to the rollers protected against heat emission and remains under protective gas. The object of the invention is to create a furnace suitable for this mode of operation.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird — wie bei dem vorerwähnten Vorschlag — von der Forderung ausgegangen, daß das Walzwerk ohne längere Unterbrechungen ständig in Betrieb sein soll, daß demzufolge der Ofen in der Lage sein muß, eine Reihe von Bandrollen aufzunehmen, so daß die Aufenthaltsdauer einer Rolle im Ofen zur vollständigen Sinterung Anlage zum Sintern von aus Metallpulver kaltgewalzten MetallbändernTo solve this problem - as in the case of the above-mentioned proposal - the assumption is made that that the rolling mill should be in constant operation without lengthy interruptions, that accordingly the oven must be able to accommodate a number of rolls of tape so that the dwell time a roller in the furnace for complete sintering plant for sintering of metal powder cold rolled metal strips

Anmelder:Applicant:

Sundwiger-MessingwerkSundwiger brass movement

vorm. Gebr. von der Becke K. C₁ vorm. Gebr. Of the Becke K. C ₁

Hemer-Sundwig (Kr. Iserlohn)Hemer-Sundwig (Kr.Iserlohn)

Arthur Model, Karl Borggräfe
und Dipl.-Phys. Franz Martin Wolff,Arthur Model, Karl Borggräfe
and Dipl.-Phys. Franz Martin Wolff,

Hemer-Sundwig (Kr. Iserlohn),
sind als Erfinder genannt wordenHemer-Sundwig (Kr.Iserlohn),
have been named as inventors

des Bandes ausreicht, daß also, wenn eine Bandrolle abgewalzt ist, die nächstfolgende den vollen Sinterungsvorgang durchgemacht haben muß. Dabei ist auch darauf zu achten, daß der Ofen keine übermäßig großen Abmessungen, vielmehr ein möglichst geringes Innenvolumen, einesteils aus Gründen des Betriebes, andernteils aus Gründen des Verbrauchs an Wärme und insbesondere an Schutzgas, und möglichst wenig Schutzgasschleusen aufweist.of the tape is sufficient that when a tape roll is rolled, the next following the full sintering process must have gone through. It is also important to ensure that the oven does not excessively large dimensions, rather the smallest possible internal volume, partly for operational reasons, on the other hand for reasons of the consumption of heat and especially of protective gas, and as little as possible Has inert gas locks.

Diese Forderungen werden durch die erfindungsgemäße Anlage erfüllt. Der Ofen besteht im wesentliehen aus einem trommelartigen Gehäuse, das mit waagerechter Achse drehbar gelagert ist und im Innern, auf einem Kreis gleichmäßig verteilt, eine Anzahl von parallel zur Trommelachse drehbar gelagerte Haspelkörper trägt, auf welche auf der einen Seite des Ofens ein rohes Pulvermetallband von außen her durch Führungen, welche die Gehäusewand durchqueren, aufgewickelt und von denen auf der anderen Seite des Ofens ein gesintertes Band über die gleichen Führungen nach außen abgewickelt und in den Spalt eines Walzenpaares eingeführt werden kann. Die Einführungsstelle des Bandes in den Ofen und das Walzwerk sind zueinander so angeordnet, daß zwischen ihnen immer mehrere Bandrollen im Ofen sind, so daß die Durchlaufzeit einer Rolle von der Einführungsstelle bis zu den Walzen auf jeden Fall zur vollständigen Sinterung ausreicht. Durch schrittweises Drehen des Ofens wird so jeweils eine gesinterte Rolle in den Bereich des Walzwerks gebracht. Vor oder nach dem Warmwalzvorgang kann dann an der Einführungs-These requirements are met by the system according to the invention. The furnace essentially consists from a drum-like housing, which is rotatably mounted with a horizontal axis and in Inside, evenly distributed on a circle, a number of rotatably mounted parallel to the drum axis Reel body carries, on which on one side of the furnace a raw powder metal band from the outside forth through guides that traverse the housing wall, wound up and from those on the other Side of the furnace unwound a sintered tape over the same guides outwards and into the gap a pair of rollers can be introduced. The place of introduction of the tape into the furnace and the Rolling mills are arranged in relation to one another in such a way that between them there are always several rolls of tape in the furnace, so that the throughput time of a roll from the point of introduction to the rollers is definitely complete Sintering is sufficient. By turning the furnace step by step, a sintered roll is placed in the Brought to the area of the rolling mill. Before or after the hot rolling process, the introduction

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stelle ein anderes Band auf einen frei gewordenen Haspelkörper aufgewickelt werden. Auf diese Weise ist eine kontinuierliche Fertigung eines dichten Pulverbandes gewährleistet.set another tape to be wound onto a vacant reel body. In this way a continuous production of a dense powder bandage is guaranteed.

Weitere Einzelmerkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels. Es zeigtFurther individual features of the invention emerge from the description of one in the drawings illustrated embodiment. It shows

Abb. 1 die erfindungsgemäße Ofenanlage, teilweise schematisch, in Stirnänsicht,Fig. 1 the furnace system according to the invention, partly schematically, in front view,

Abb. 2 in teilweisem Schnitt, in Seitenansicht.Fig. 2 in partial section, in side view.

Das trommelartige Gehäuse 1 ist auf dem Umfang mit Leitschienen 2 versehen, mit denen es in Führungsrollen 3, die auf einem Fahrwerk 4 aufgebaut sind, geführt wird. Durch Antrieb der Rollen 3 kann der Ofen schrittweise gedreht werden. Die Wände des •Trommelgehäuses sind mit hitzebeständigem Material ausgekleidet, und in die Innenkreisflächen sind die elektrischen Heizkörper 5 eingelegt, die von dem mit der Trommel drehbaren Schleifring 6 aus gespeist werden. Auf einem Kreis, um die Trommelachse gleichmäßig verteilt, sind die Haspelkörper 7 drehbar gelagert. Ein Haspelkörper besteht aus einem Zylinder mit einem Durchmesser, der der geringen Biegefähigkeit des rohen Bandes angepaßt ist. Unter dem Außenmantel des Haspelkörpers verläuft ein Schlitz, der etwa drei Viertel des Haspelumfanges einnimmt. In diesen Schlitz wird das Band bei Beginn des Aufwickelns eingeführt, wodurch das Band festgehalten wird. Jedem Haspelkörper ist eine Führung in Form einer Auslaufschnauze 9 beigeordnet, die in der Gehäusewand fest angeordnet und außen durch eine Klappe 10 gasdicht abgeschlossen ist. Diese Führung reicht innerhalb des Ofens bis über den Haspelkörper hinaus und ist hier so gekrümmt, daß das freie Ende des aufgerollten Bandes bei Beginn der Drehung des Haspels eine Führung bis nach außen hin erhält. Die Auslaufschnauze ragt bei der entsprechenden Stellung des Ofens in den Walzenspalt der Walzen 11. Unter der Abschlußklappe 10 hinweg kann das Band in die Walzen einlaufen. Vor dem jeweiligen schrittweisen Drehen des Ofens, um die nächste Auslaufschnauze an die Walzen heranzubringen, wird der Ofen mittels des Fahrwerks 4 in der Richtung des Pfeiles 12 seitwärts und wieder zurückgeschoben.The drum-like case 1 is on the periphery provided with guide rails 2 with which it is in guide rollers 3, which are built on a chassis 4, to be led. By driving the rollers 3, the furnace can be rotated step by step. The walls of the • The drum housings are made of heat-resistant material lined, and in the inner circular surfaces, the electric radiators 5 are inserted, which of the with the drum rotatable slip ring 6 are fed from. On a circle around the drum axis Evenly distributed, the reel bodies 7 are rotatably mounted. A reel body consists of a cylinder with a diameter which is adapted to the low flexibility of the raw strip. Under the outer jacket The reel body has a slot that takes up about three quarters of the circumference of the reel. In This slot is where the tape is inserted at the start of winding, thereby holding the tape in place will. Each reel body is assigned a guide in the form of a discharge spout 9, which in the Housing wall is fixedly arranged and sealed gas-tight on the outside by a flap 10. This leadership extends inside the furnace to over the reel body and is curved here so that the free end of the rolled up tape at the beginning of the rotation of the reel receives a guide to the outside. the The outlet spout protrudes into the nip of the rollers 11 when the oven is in the appropriate position the end flap 10 away, the tape can run into the rollers. Before each step-by-step Turning the furnace to bring the next outlet nozzle to the rollers, the furnace is turned on of the undercarriage 4 is pushed sideways and back again in the direction of arrow 12.

Die Führung mit der Auslauf schnauze 9 wird gleichzeitig zum Einführen des Bandes in den Ofen benutzt, indem eine Schurre 13 zum Führen des Bandes bis an den Halteschlitz in dem Haspelkörper 7 eingelegt ist. So kann von einem außenstehenden Haspel 14 jeweils ein Band auf einen Haspelkörper 7 aufgewickelt werden. Die Haspelkörper sitzen auf Hohlwellen 15, die außerhalb des Ofens in Lagern 16 gelagert sind. Um das aus Haspelkörper und Hohlwelle bestehende Aggregat in den Ofen einbringen oder auswechseln zu können, ist in der Ofenwand je eine Öffnung vorgesehen, die mit einem entsprechenden Füllkörper 17 geschlossen wird. Die Hohlwellen sind an ein Kaltluftleitungssystem 18 angeschlossen, um eine Kühlung der Wellen und der Haspelkörper zu bewirken. Auf jeder Hohlwelle 15 ist ein Zahnrad 19 aufgesetzt, das auf der Welle axial verschiebbar ist. Bei Eingriff des Rades 19 in ein Zahnrad 20, das auf einer Antriebswelle 21 sitzt, kann die Hohlwelle mit dem Haspelkörper gedreht werden, wodurch das von dem Haspel 14 zugeführte Band aufgewickelt wird. Um den Haspel mit dem aufgewickelten Band in der Endstellung zu halten und damit bei der schrittweisen Drehung des Ofens ein Überschlagen des Bandendes zu verhindern, ist seitlich des Trommelgehäuses gleichachsig mit ihm ein fester Zahnradkranz 22 mit Innenverzahnungen 23 angeordnet, in welche das Zahnrad 19 nach Herausschieben aus dem Antriebsrad 20 eingreifen kann. Es sind so viel Zahnradabschnitte 23 vorgesehen, wie Haspel vorhanden sind. Bei der Drehung des Ofens wälzen sich dann die Zahnräder 19 auf den Zahnradabschnitten 23 so ab, daß sie keine Drehbewegung ausführen, das freie Ende des aufgerollten Bandes also immer in vertikaler Richtung hängenbleibt. Der Zahnradkranz 22 ist an dem Fahrwerk 4 befestigt, so daß er die Seitenbewegungen des Ofens mitmacht.The guide with the outlet nozzle 9 is used at the same time to feed the tape into the oven, by inserting a chute 13 for guiding the tape up to the holding slot in the reel body 7. In this way, one tape can be wound onto a reel body 7 from an external reel 14 will. The reel bodies sit on hollow shafts 15 which are mounted in bearings 16 outside the furnace. To bring the unit consisting of the reel body and the hollow shaft into the furnace or to replace it can, an opening is provided in the furnace wall, which is closed with a corresponding filler body 17 will. The hollow shafts are connected to a cold air line system 18 in order to cool the To effect shafts and the reel body. On each hollow shaft 15, a gear 19 is placed on the the shaft is axially displaceable. When the wheel 19 engages in a gear 20 which is on a drive shaft 21 sits, the hollow shaft can be rotated with the reel body, whereby that of the reel 14 supplied tape is wound. To close the reel with the wound tape in the end position hold and thus prevent the end of the belt from rolling over during the gradual rotation of the furnace, a fixed ring gear 22 with internal teeth 23 is coaxial with it on the side of the drum housing arranged, in which the gear 19 can engage after being pushed out of the drive wheel 20. It as many gear sections 23 are provided as there are reels. When rotating the furnace then the gears 19 roll on the gear sections 23 so that they do not rotate run, so the free end of the rolled up tape always gets stuck in the vertical direction. The ring gear 22 is attached to the chassis 4 so that it follows the lateral movements of the furnace.

Durch ein Leitungssystem 24 kann dem Ofen ein Schutzgas zugeführt werden, wobei auch in jede Auslaufschnauze 9 eine Zweigleitung in der Nähe des Walzenspaltes führt, so daß durch Überdruck im Ofen die Abbrennflamme den Walzspalt ausfüllt.A protective gas can be supplied to the furnace through a line system 24, and this also applies to each outlet spout 9 leads a branch line in the vicinity of the nip, so that by overpressure in the furnace the burning flame fills the roll gap.

Claims

Patent claims:

1. Plant for sintering cold-rolled metal powder and wound on reels Metal bands in an oven, for unwinding the bands out of the oven and afterwards Hot rolling, characterized in that the furnace consists of a drum-like, horizontally rotatable mounted housing (1) and inside, evenly distributed on a circle, a number of reel bodies (7) rotatably mounted parallel to the drum axis, as well as the associated ones Guides (9) which cross the housing wall of the furnace contribute to the winding of the tape from the outside forth on one side of the furnace and for unwinding the sintered tape to the outside and for insertion into the gap of a pair of rollers (11) on the other side of the furnace.

2. Plant according to claim 1, characterized in that the point of introduction of the cold-rolled Band on a reel body (7) and the pair of rollers (11) arranged at a distance from one another are the dwell time required for a plurality of coiled tapes in Furnace corresponds.

3. Plant according to claims 1 and 2, characterized in that on each reel body shaft (15) an axially displaceable gear (19) is seated, which is either involved in the rotation of the reel body (7) causing drive wheel (20) or can be engaged in a stationary toothed ring (22), through which the reel body (7) in the step-by-step rotation of the furnace in the position after the reel is kept.

4. Plant according to claims 1 to 3, characterized in that the furnace is on a chassis (4) is mounted, with which it is displaceable relative to the pair of rollers (11).

5. Plant according to claims 1 to 4, characterized in that each reel body (7) one Guide (9) is assigned, which crosses the housing wall and with a lockable Outlet spout, which allows the sintered strip to pass into the nip, protrudes.

6. Plant according to claim 5, characterized in that in the oven and in the outlet nozzles centrally connected inert gas lines (24) are introduced.

7. Plant according to claims 1 to 6, characterized in that the reel body shafts (15) are hollow and connected to a cooling air system (18).

8. Plant according to claims 1 to 7, characterized in that the inner circular surfaces of the with Furnace casing lined with heat-resistant material and equipped with electric heaters (5) are generated by a slip ring (6) arranged in the axis of the drum housing be fed.

Documents considered: German Patent No. 437 972.

1 sheet of drawings