DE1211764B - Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Metallfaeden oder -draehten - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

B22d

Deutsche KL: 31c-21

M33018VI a/31c
24. Januar 1957
3. März 1966

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung von Metallfäden oder -drahten aus geschmolzenem Metall und ist eine Weiterbildung der Erfindung gemäß Patentanmeldung M 32616 VI a/31 c, das ein Verfahren zur Erzeugung von mehr oder weniger langen Metallfäden oder -drahten betrifft, bei dem ein Stromfaden von schmelzflüssigem Metall aus einer Düse auf eine glatte rotierende Kühlfläche auftrifft, auf ihr erstarrt und nur für eine Zeitspanne, die kürzer ist als die für eine volle Umdrehung der Fläche, auf ihr verbleibt. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß das in an sich bekannter Weise aus einer Düse ausgepreßte Metall auf eine mit konkaver Oberfläche ausgebildete Kühlfläche als Stromfaden mit einer A uftreffgeschwindigkeit des Stromfadens von etwa 15 bis 300 m/sec in Abhängigkeit von der gewünschten Form und Dicke des Metallfadens aufgedüst wird.

Die vorliegende Erfindung resultiert aus der Aufgabenstellung des Verfahrens gemäß Patentanmeldung M32616VIa/31c dahingehend abzuändern, daß wirtschaftlich in einem Arbeitsgang eine Mehrzahl von Fäden hergestellt werden und dafür eine geeignete Vorrichtung geschaffen wird.

Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, daß gleichzeitig eine Mehrzahl voneinander getrennter Strahlen geschmolzenen Metalls auf eine rotierende Scheibe mit konkaver Auftrefffläche aufgebracht wird. Als geeignete Vorrichtung dazu wird erfindungsgemäß eine Vorrichtung vorgeschlagen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß über der drehbaren Konkavfläche ein Vorratsbehälter angeordnet ist, zwischen dem und der Konkavfläche vom Vorratsbehälter aus beschickbare Düsenanordnungen vorgesehen sind, deren Mündungen auf die Konkavfläche gerichtet sind.

Durch diese erfindungsgemäße Weiterbildung des Verfahrens nach der Patentanmeldung M 32616 VI a /31 c und mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es vorteilhaft möglich, gleichzeitig in einem Arbeitsgang mehrere Metallfäden herzustellen.

Einzelheiten des Verfahrens und der dazu erforderlichen Vorrichtung werden nachfolgend an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

In der zeichnerischen Darstellung zeigt

Fig. 1 eine im Teilschnitt gezeigte Teilansicht einer Ausführungsform der Erfindung,

F i g. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1,

F i g. 3 eine Teilansicht
rungsform,

einer anderen Ausfüh-Verf ahren und Vorrichtung zur Erzeugung von
Metallfäden oder -drähten

Zusatz zur Patentanmeldung:
M32616VI a/31 c—
Auslegeschrift 1 205 234

Anmelder:

Marvalaud Incorporated, Westminster, Md.

(V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. R. Amthor, Patentanwalt,

Frankfurt/M., Mittelweg 12

Als Erfinder benannt:

Worth Wade, Rosemont, Pa.;

Robert Barrett Pond, Westminster, Md.;

Thomas P. Gibbons, Havertown, Pa. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 16. Februar 1956
(565 815)

F i g. 4 einen Schnitt durch die Vorrichtung gemäß F i g. 3 längs der Linie IV-IV,

F i g. 5 eine Teilansicht einer abgeänderten Form der in den F i g. 3 und 4 dargestellten Vorrichtung und

F i g. 6 und 7 Teilansichten weiterer Ausführungsformen der Vorrichtung.

Die Ausführungsform der Vorrichtung gemäß F i g. 1 und 2 weist einen drehbaren, mit einer konkaven Fläche ausgestatteten Kühlblock 4 mit Lagerblock 3 auf, der auf einer Unterlage 5 befestigt ist. Ein an der Unterlage 5 befestigter Motor 6 treibt den Kühlblock 4 an und bewirkt dessen Rotation um seine Achse. Die nach oben offene konkave Fläche 7 des Kühlblocks ist äußerst fein poliert. Ihr Zentrum liegt in der Drehachse.

Zur besseren Veranschaulichung ist die Wölbung der rotierenden Gußfläche stark übertrieben dargestellt. Oberhalb des Kühlblocks 4 ist ein Behälter 10

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in fester Lage von einem Arm 11 gehalten angeordnet. Sollen gleichzeitig Fäden verschiedener Art erzeugt werden, so kann dies dadurch erreicht werden, daß entweder die Einstellung der Düsen geändert, oder dadurch, daß der Behälter in eine entsprechend geneigte Lage gebracht oder daß schließlich die Behälterachse leicht parallel verschoben wird.

Das geschmolzene Metall wird durch ein Rohr 14 dem Behälter 10 zugeführt. Durch eine Leitung 15 kann der Behälter 10 unter Druck gesetzt werden. Der Stand der Schmelze kann beispielsweise automatisch auf einer bestimmten Höhe durch elektrische Kontakte 16 und 17 gehalten werden, die mit einer herkömmlichen Steuervorrichtung zur Betätigung eines Ventils in der Leitung 14 für die Metallzufuhr verbunden sind. In der Schnittansicht gemäß F i g. 2 sind die Innenöffnungen 19 der Düse 12 sichtbar.

Das geschmolzene, durch die Düsen 12 ausgestoßene Metall trifft unter einem bestimmten Winkel in Form flüssiger Strahlen auf die Fläche 7 des Kühlblocks 4 auf. Übertemperatur und Schmelzwärme werden dem Metall durch die Berührung mit der Fläche 7 entzogen; das Metall erstarrt hierbei. Es verbleibt mit der Fläche 7 auf einem kurzen Bogenstück α in Berührung, d. h. etwa 1,25 cm, und wird dann durch Zentrifugalkraft von der Oberfläche unter einem Winkel von der Gießfläche 7 weggeschleudert. Der Wag bzw. die Flugbahn, auf der das Erzeugnis jeder Düse vom Kühlblock abgeschleudert wird, ändert sich nicht, solange die Betriebsbedingungen und die Lage des Behälters 10 nicht geändert werden.

Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in den F i g. 3 und 4 dargestellt, die ebenfalls mehrere Düsen 20 aufweist. Ein Behälter 21 hat am unteren Ende einen Hohlflansch 21a, der mit hohlen Nasen 21 b versehen ist, von denen jede eine Düse 20 trägt. Ein Vorteil dieser Ausbildung besteht darin, daß die Metallstrahlen nicht wie in der vorstehend beschriebenen Ausführung der Fig. 1 und 2 in radialer Richtung ausgestoßen werden, sondern tangential zu einem Kreis, der mit der Rotationsachse des Blocks 4 etwa konzentrisch ist, wenn der Behälter 21 konzentrisch zur Achse angebracht ist. Hierbei wird vermieden, daß die den Strahlen beim Auftreffen auf die Oberfläche des Kühlblocks mitgeteilte Zentrifugalkraft unmittelbar um deren kinetische Energie vergrößert wird. Das Metall wird durch eine Zahnradpumpe 23 und die Zuleitung 24 zugeführt.

Die Pumpe 23 wird über eine Kette 25, die sie mit einem vom Motor 27 angetriebenen Schneckenantrieb 26 verbindet, mit konstanter Geschwindigkeit angetrieben.

Eine weitere Ausfiihrungsfonn ist in F i g. 5 dargestellt, in der ein Behälter 30 für das geschmolzene Metall am unteren Ende einen scheibenförmigen Hohlkörper 30 a besitzt und konzentrisch zur Fläche Ta des Kühlblocks Aa befestigt ist. Die Außenwand des Hohlkörpers 30 a besitzt abnehmbare und einstellbare hohle Winkelstücke 32, in denen Düsen 33 sitzen. Zur Beheizung des Behälters ist ein Brenner 35 mit Thermostaten 36 und Elektromagnetventil 37 vorgesehen.

Die Ausführungsform nach F i g. 6 weist einen rotierenden Kühlblock 4 mit einem Napf 40 auf, der im Zentrum der Fläche 7 befestigt ist. Im Hohlraum des Napfes 40, an der inneren zylindrischen Fläche anliegend, ist eine oben offene Auskleidung 42 aus hitzebeständigem Material, z. B. Wolframkarbid, eingesetzt. Öffnungen 43 gestatten den Ausstoß des flüssigen Metalls. Oberhalb des Kühlblocks befindet sich ein Behälter 44 zur Zuführung geschmolzenen Metalls durch ein Rohr 45 mit Ventil 46 zur Mengenregelung. Das Auffangen der Fäden bzw. Fasern muß bei dieser Ausführungsform auf dem gesamten Umfang des Kühlblocks erfolgen.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 7 sitzt ein Napf 50 mit einer äußeren Wandung 51 aus Material hoher Festigkeit und einer Auskleidung 52 an der Welle 53 eines Motors 54. In die Öffnung 55 des Napfes 50 wird von einem Behälter 57 durch ein Rohr 58 geschmolzenes Metall eingeleitet. Bei Verwendung dieser Vorrichtung kann der Napf 50 in gleicher oder entgegengesetzter Richtung zum Kühlblock rotieren. Die Ausstoßgeschwindigkeit des geschmolzenen Metalls hängt ab von der Rotationsgeschwindigkeit des Napfes 50 und von der Größe und Anzahl der Düsen 59.

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von festen Metallfäden aus geschmolzenem Metall, bei dem das flüssige Metall mit einer Auftreffgeschwindigkeit von etwa 15 bis 300 m/sec auf eine rotierende Scheibe mit konkaver Auftrefffläche aufgebracht wird gemäß Patentanmeldung M 32616 VIa/31c, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig eine Mehrzahl voneinander getrennter Strahlen geschmolzenen Metalls aufgebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlen geschmolzenen Metalls aus einem sich drehenden Behälter ausgestoßen werden.

3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Behälter und Scheibe zusammen gedreht werden.

4. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Behälter und Scheibe unabhängig voneinander gedreht werden.

5. Vorrichtung zum Gießen fester Metallfäden gemäß Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß über der drehbaren Konkavfläche (7) ein Vorratsbehälter (10, 21, 30, 44, 57) angeordnet ist, zwischen dem und der Konkavfläche (7) vom Vorratsbehälter aus beschickbare Düsenanordnungen vorgesehen sind, deren Mündungen auf die Konkavfläche gerichtet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (10) für das geschmolzene Metall mittig zu der Konkavfläche (7) angeordnet ist und Öffnungen (12) für das Ausstoßen des Metalls besitzt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch Öffnungen (12) in radialer Richtung.

8. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch zur Behälterachse windschiefe Achsen der Öffnungen (12).

9. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit Düsenöffnungen (43) versehener Napf (40) auf der Fläche (7) koaxial befestigt ist.

10. Vorrichtung nach Ansprüchen 5 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Napf (40) oben offen und sein Innendurchmesser in der die Öffnungen (43) enthaltenen Ebene am größten ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenanordnung aus einem über der Konkavfläche (7) drehbaren Napf (50) besteht.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschrift Nr. 539 738; USA.-Patentschriften Nr. 2 129 703, 989 075.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

609 510/342 2.66 © Bundesdruckerei Berlin