DE1533018A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Draht aus Metallpulver - Google Patents

Description

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Patentanwalt I 0 O J U IQ

8 MfinolMii 12 - RidlorstraUe 97

PHW. 1013 vP/VO.

RV. PHILIPS' CLOEILAMPENFABRHXEN BNDIiOVEN/IiOLUNO

"Verfahren \md Vorrichtung »ur Herstellung von Draht aus Metallpulver"

Die Erfindung betrifft ein Torfahren und eine Vorrichtung

t\.r Herstellung von Draht aus Metallpulver, insbesondere Schtreissdraht Jj

/.ur elektrischen Bogenachweissung von Stahl.

Unter ^HMetHl!pulver¹* ooll hier nicht nur Pulver «ines Metalles oder einer Metallegierung verstanden werden, sondern auch Pulvergemisch« verschiedener Metalle und Gemische eines oder mehrerer Xetillpulver, in 4·η·η andere Stoffe, insbesondere bei der Schweleaur.g nDttliche Stoffe, vlt ochlaok«nbild«ni« Stoffe und bogenotabilieierende Stoff«, In Mengen bit 10 ? ditptrgiert *\τ.Λ.

Metallpulver kenn bekanntlich durch Valzon zy ein«» knnltnuierlichen draht- oder etrelfenfSrnigen Gebilde verdichtet wurden. \

Dübel itt «s naturgemfino notwendig, daee Vercita bein ernten

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Walzenetich aun den Pulver nin Erseugni* nit einer tc'lcher Festigkeit <intstr?ht, dünn fts den weiteren zur Verdichtung erfor'.orlichen Bearbeitungen gegenüber ger.Ug^nd wideretandsflhig ist.

Fe iet lekaiint, dass dazu entsprechend der Pom der Pulverkönier und der KnrngrBese Valsen mit einem Durchmesser vemer.det werden mCuaen, der »;m mehr ale ein fQnfzigfach«H₍ vorzugsweise υβ cehr al« ein Ilviiiertfechea, gr3eser ist als di«J Stlrke deo herzustellenden Valaer-

FHIr Λ1* Herstellung von Drahterzeugnlesen irtiseen dl« Waisen an ihrem Um f η ng Nuten aufweisen, die den Draht das ge wU η echte Prrtfil geben k/dtiren, ^TTm bei hoher Froduktionageschwindigkeit ein angemessen feetes Walser/.eugnie su ereielen, wird r.aoh der Erfindung ν cn VaI ζ enpaaren mit mehreren parallel nebeneirar.der liegenden Nuten Gebrauch genacht, so dabß ein Valierseugnls enteteht, das aut» einigen seitlich miteinander verbundenen drahtf8rr>igen KSrpern besteht. Solch· Wal «erzeugnisse werden ie Wachfolgenden ale "Waffeln" bezeichnet. Sogar bei Verwendung von Walten mit den oben angegebenen sehr groseen Durchmesser χ nd Verwoidung eines Au cg an ge pulvere, das infolge der Fora ur.d GrSsee der Körner besonders gut sueaonendrCckbar 1st, entsteht auf diese Weise ein Walserseugnis Bit einer sittleren Dichte von hSchsiens nur etwa 7C t der wirklichen Diohte des Metallee, wobei die Dichte der drahtfSraigon Teile betrlchtlich niedriger liegt als. die de· dieee Teile eeitlioh verbindenden Materials»

Die so entstandene Waffel liest sich zwar in ausreichendem Masse bandhaben, aber wenn man die drahtfSrnigen Teile voneinander su trennen versucht, tritt wiederholt Bruch auf, vu ff* die «eiteren Bearbeitungen in der Drahtproduktion nicht akseptlerta* ist» BAD ORIG1NA|_

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Nach der Erfindung wird dieser Nachteil dadurch hintangehalten, dasi> die Waffel in einem oder mehreren Stichen einer solchen Verforaiv.r.6 unterwerfen wird, dass die Oberfläche des Querschnitts der Waffel um wer.igstene 20 £ mittels Walzen mit dem gleichen groesen Durchmesser herabgesetzt wird, die an ihrem Umfang mit Nuten versehen Rind, deren Mittellinien einen gegenseitigen Abstand haben, der gleich den der Nuten in den Walzen ist, vit denen die ursprüngliche Waffel aue Pulver hergestellt wurde.

Auf diese Weine kann die mittlere Dichte der Waffel, sogar in einem einsigen Walzenetich, z.B. bei Verwendung von Sta^lpulver als Avfcigahgsmaterial, bis auf etwa 90 £ gesteigert werden.

Das Walserzeugnis mit dem auf diese Weise um wenigstens

20 % herabgesetzten Querschnitt lies* «ich leicht in mup kontinuierlichen Sohneiden von Blechmetall bekannten Weisen ohne das Auftreten von störenden Bruch in Einseldrlhte trennen.

Bevor dieser Trennvorgang durchgeführt wird, ist es zur Verbesserung ihrer Festigkeit vorteilhaft, die Waffel einer Sinterbehandlung zu unterwerfen«

Zusammenfassend betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung vor. Draht, insbesondere Schweissdraht zur elektrischen Bogenechweissung von Stahl, durch das Walzen von Metallpulver, wobei das Pulver zwischen zwei miteinander zusammenwirkende, sich gegensinnig drehend» Walzen gebracht wird, die an ihrem Umfang Nuten für die Drahtprofilierung aufweisen und einen un wenigstens ein Für.feigfache β, Vorzugs ve tee um mehr als ein Hundertfaches grSsseren Durchmesser haben als die grSsste Abmessung des senkrecht zur Walsenoberfllohe gemesBinen Profils.Da« Verfahren weist das Kennzeichen auf, dass unter

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Verwendung von mit mehreren parallel nebeneinander liegerden Nuten versehenen Walzen ein aus mehreren seitlich miteinander verbundenen^, drahtftfrmigen Teilen teetehendes Walzerreugnis (Waffel) gebildet und anschliessend zwischen einen oder mehreren Walzen]aaren Bit demselben grosser. Durohmeener durchgeleitet wird, wobei die Oberfl lohe de· Querschnitte der Waffel schlieselicb uc wenigsten« 20 % veiter herabgesetzt wird, anschlieesend die drahtformigen Teile der Waffel, vorzugsweise nach erfolgter Sinterung durch Erhitzung, mechanisch 2.B. durch Sagen oder Schrieider. voneinander getrennt werden, und echlieenlioh diese drahtfSrmigen Teile nötigenfalls durch Walzen oder Ziehen zu Draht der gewünschten Stärke und Frc ft Π<τλϊ.£ verarbeitet werden·

Damit unnötiger Materialverlust und/oder die Bildung von su breiten Verbindungsstreifen twischen den drahtformigen Profilen, dif< in der weiteren Bearbeitungen störend sein könnten, hintangehalten wird, werden die R&nder zwischen den Nuten jeder Waise vorzugewei »o «chmsltfi· ii]s 1 ,f. mm gewSLlt.

Das Teiler der Waffeln in einte Ine Drohten wird vorzugsweise mit Hilfe einer Rundmesserschere durchgeführt, deren Rundmesser ein Idea I⁵TOfU der drahtfSrmigen Teile angepasstes Profil haben.

Die Vorrichtung nach der Erfindung zu» Durchfuhren des obenbesohrieber.en Verfahrens besteht aus ι

a) zwei miteinander zusammenwirkenden, gegensinnig drehbaren

Walzen mit mehreren parallel nebeneinander liegenden, gleioh bemessenen Uafangsnuten, wobei die Walzen einen um wenigstens ein FtJnfzigfaches, vorzugsweise ua. mehr als ein Hundertfaches grBseeren Durohaesser haben als die grSsete Abmessung des von den Umfangenuten gebildeten, senkrecht zur ValsenoberflSche gemessenen ProfiIs|

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b) einem oder mehreren Walzenpaaren ait dem gleichen groaaen Durchmeaeer und mit Umfangenuten versehen, deren Kittellinien einen gegenseitigen Abstand gleich dem der Nuten dee unter a) beschriebenen Wal»enpaareβ haben und deren Quersohnittfltcbe um mindestens 20 % kleiner ist als die der Nuten des unter a) beschriebenen Walsenpaarea. o) Mitteln zum mecbanlachen Trennen von parallel miteinander verbundenen drahtfBrmigen K3rpern.

Die Erfindung u&fasst weiterhin eine Rundmeseersohere zur %

Anwendung bei dem Verfahren und der Vorriohtung wie oben beschrieben, zum Trennen von parallelen seitlich miteinander verbundenen drahtfSrmigen Teilen. Diese Rundmesserschere ist durch Rundmesser mit einen Profil gekennzeichnet, das den Profil der nach dem Verfahren hergestellten drahtfBrmigen Teile der Waffel, bzw. dem Profil der Nuten dee letzten Walzenpaares der Vorrichtung angepasst ist.

Diese Profilierung bietet den Vorteil, dass die Rundmesser eine Stärke gleich der Breite ieβ Profile der drahtfBrmigen Teile zuzüglich der Breite der Verbindung »wischen diesen Teilen haben J

können, wahrend die Stlrke nicht-profilierter Rundmesser der Art, wie sie zum Sohneiden von Bleohnetall üblich sind, nicht mehr ala die Hälfte der Breite der Verbindungsteile zwischen den drahtfBrmigen Teilen betragen konnte. In vorliegenden Falle konnte die Stlrke der Rundmesser dann nur hBohstens etwa die Hilfte von 1,5 mm betragen, wae zum Widerstehen des verhlltniealaeig hohen Drucks bein Schneiden viel zu gering ist. Dieser Haohteil tritt bei Jer Bauart nach der Erfindung nicht auf, da die Messer ua ein Vielfaches, z.B. mi ein Sechsfaches stIrker ausgebildet «erden können, «as «um Durohsohneiden der Verbindungsteile »wischen den Brieten* welche eine Starke von

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höchstens 1 mn haben, re loh Hch genügt.

Die Erfindung wird an Hard vt.r einigen in den Zeichnungen dargestellten Beispielen näher erläutert. Ea ieigeni

Fig. 1 in Seitenar.sioht, daa erste Waisenpaar in verkleinert·· Maas tab|

Fig. 2 in grusserem Masstab einen Teil dieser Walzen in einem Querschnitt genäss der Linie II-II in Fig. 1|

Fig. 3 einen Schnitt durch ein nlohetea Walienpaarf Flg. 4 und 3 einen Qüeraohnltt einer mit Hilfe dee ersten Walzenpaares auκ Pulver hergestellten Waffel, biw. einer Waffel, die dh-iroh weitere Walzenbearbeitung derart verdichtet ist, dass das Schneiden zu einzelnen Drähten ermöglicht ist,

Fig. 6 leu Eehneidaeohanismue einer Run dme see rs ehe re Bit profilierten Rundmes3crn, wie er bei der Erfindung vorsugaweise Anwerdung findet.

In Flg. 1 sind zwei miteinander eusamraenwirkende, gegensinnig drehbare Walser, mit 1 und 2 beseiohnet. Die Waisen sind an ihre· Umfang mit fünf Nuten 1 hsw. 4 versehen, die» wie es aus dem Schnitt nach Fig. ? ersichtlich ist, viereckig· Profile billen. Der Durchmesser E 1-?γ WhIz₁I(I^-1Mn beträgt >0C· mm, d.h. etwa ein Keum:i£f-iohes der fltarkeahiisaung Λλβ au bildenden Drahtpr >fi la senkreoht

tür Walaenoberflinh« geneeeen, i.h. ^,65 m fCr «in Profil von 4 mra

T)i-? Rinder 5 md 6 snisoh«n ien fluten 3 bzw, 4 sind recht* winklig und kennen z.B. mit eine· Krflmirungsradius von 0,3 ■■ abgerundet ueii. Eine solche Abrundiing kann auch den T-fQnaifsn Iut«n in 7 b»w. θ gegeben wer Ien,

Wie in Fig. 1 largeeUllt, kann aus dem Pulver 9 eine

iiHtiiii tk -ti

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Waffel 10 h«rt-»rt«»nt weilen.

In Fig. 7 sind 11 und 12 mit Verechluesplatten bete lohnet, <iie ein eeifM^hie Weeflieneei. ei-^es Teil«« dee RjI ve re 9 aus dem keilförmigen Zufflhrvngsraum awisch»*ri den Walzen 1 und 2 herabsetzen MSnnen«

Die nachfolgenden Pulver lassen eich z.B. tu einem Draht •Hch inr Erfi'.-Junfc wie folgt verarbeiten ι

A. Ein <lurch Hedukticn von Eisenoxydpulver erhaltenes Eiben- % pulver mit 1 $ und 0,1 % C. Dieses Pulver hat ein npezifisches Gewicht (eogertann U'n Schflttgewisht) von woniger al· 3· Die KSrner eii'l nicht icugelf^rnig, eönd*r<. erkigj di# KomgrBeee int lerart, das« dos Pulver ein Sieb v-.u 4^* Kanonen pansiert. Dan Pi.lver "lHi-ft" ^ut durch »ine Sanduhr.

B. Da« unter A. ervlhnte Pulver wir! mit 2 % Ferroiaanganpulver. (8S 4ViI₁ ¹It C) und 1,5 % rerrtieiltziumi.iilv<.r (45 ^ Si) eor^ftltig gemischt.

C. Das unter 3. beschrieben© Pulver wird mit 2 ¹^ TiO« und 2 Jf J SIC» in Pulverfora sorgfältig geaiacht.

Mit Hilfe der Kalten nach Fig. 1 entsteht, wie in dieser Figur dargestellt, eine Waffel 10, die in Fig. 4 ia Querschnitt geteigt ist. Wenn die Waisen nach Fig. 1 derart eingestellt sind, dasn sie einander gerade berühren, entsteht eine Waffel, die aus ftJnf draht-

fSmigen Teilen 11 von 4 mm Bit Abrumiungen 12 von 0,3 an aufgebaut ist. Die Teile 11 sind durch achmale Streifen 13 miteinander verbunden. Die aittlere Dichte der Waffel betragt 5,6, falls voa obenerwähnten Pulver B ausgegangen wird. Die entstanden*» Waffel hat eine sua Randhaben bei der nächsten Bearbeitung genügende Festigkeit.

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Die Wuffel IC vtnl darauf zwei Wa'zen 14 und 15 zugeführt, die in Fi^. 3 zum Teil im Querschnitt dargestellt eind. Diese geger.sinnig drehbaren Walzer, die d»n gleichen D\.ruhtn*eser haben wie dio nach den Figuren 1 und 2, r.Smlich 5 OO mm, sind mit fünf V-f'innigen Nuten Ii bzw. 17 versehen, Ue Profile vun 3 nun mit Abrundungen 18 bzw. 19» z.B. mit einem KrCm-nung«radius vor. 0,3 mm, bilden. Die Abstünde zwischen den Mittellinien der Nuten 16 bzw. 17 entsprechen denen awiechen den Nuten 3 bzw. 4 ier Walzen 1 und 2 narh Fig. ¹ und 2 und betragen ^,66 (τιφ.

V\\ diesem Walzen kann aus der Waffel 10 in nur einetr Walzenstich i>ine stark verdichtet*· Waffel π i t eim»n mittleren epezif i«;hrn Gewicht vcn 6,9 hergeetftllt werden.

Diene Waffel ist in Fig. 5 iff Querschnitt dargestellt und

besteht aut ft'inf drahtförmigen Teilen 20 von 3»? oim alt Abrundungen Die drahtfSroiigen Teile 20 sind durch mechanisch feste Rte.^e ?? in der Breite von 1,5 O"» ¹Jnd der StSrke von 0,7 irm miteinander verbunden.

Die angegebenen Abweichungen der Abmessungen der Waffel gejjenCiber denen den Profile der Waleen nach Fig. 3 tritt bei einer solchen Einstellung der Walzen, in der sie einander gerade berühren, infolge des hohen Walzdruoke auf.

Die druhtförmigen Teile ?O der Waffel lasnen sich in zum Schneiden oder Sägen v>n tfleshmetall bekannter Art in einzelne Draht*· trennen. Diene Bearbeitung wird nach S in tr rung der Waffel t-i 1100 C in einer reduzierenden Atmosphere von Stickstoff mit θ VoI·£ Wasserstoff durchgeführt. Duroh iieee Behandlung wird die Festigkeit ier Waffel noch weiter verbessert und dadurch die Gefahr von Bruch bein Trennen in wesentlichen Masse herabgesetzt.

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~9- PHN. mi 3

.d werden lie Pruhte durch Valznn oder Ziehen in

2 bekannter Weise z.B. zu Draht von 1,5 um weiter verarbeitet.

Eir;» Runimeaupraohere mit Veneem, deren Profil der Waffel angepaatit ist, eignet eich besonders zum Trennen ler drahtfttrmigen Teile.

Diea ist it. Fig. 6 in gr88!>erum Maßstab schematisch veranschaulicht. In diener ?"it^ur i^Qt ei» Abschnitt 2^ der zu schneidenden Waffel nach Fi^;. 5 i* querschnitt dargestellt und zwei dor profilierten Rurulmertuer 24 bzw. 25 sind teilweise in Ansicht dargestellt. Der nicht gezeigt» weitere Teil der Rundmes-ierechere ist von Üblicher, Konstruktion.

ORIGINAL 9Q9S49/0441

Claims (1)

1. -10- PHR. ni3

   PATEHTANSFRUECHEt

   1. Verführen zur Herstellung von Draht, insbesondere SchweiöS'iraht

   zur elektrischen Bogenschweleeung von Stahl, durch das Walzen von Metallpulver, wobei das Pulver zwischen zwei miteinander zuaaamenwirkönrie, eich gegensinnig drehende Walzen gebracht wird, .lie an ihrem "mfang Nuter, für die Drahtprofilierung aufweieon und einen um wenigstens ein Flirif zigfaches, vorzugsweise um mehr ale ein Hundertfaches grSseeren Durchmeeeer haben als die gröeete Abmessung dee senkrecht zur Walzenober— fläche geneesenen Profi Iu, dadurch gekennzeichnet, daee unter Verwendung von mit mehreren parallel nebeneinander liegenden Hut»m versehenen Walzen ein aus mehreren, seitlich miteinander verbundenen irahtfSrmigen Teilen bestehenden Walzerzeugnis (Waffel) gebildet und aiiBchl iea««nd zwischen einem oder mehreren Walzer paaren mit denselben grossen Durchmesser durchgeleitet wird, wobei die Oberfläche des Querschnitts der Waffel um wenigsten· 20 % weiter herabgesetzt wird, arechlieeoend die drahtformigen Teile der Waffel, vorzugsweise nach erfolgter Sinterung durch Erhitzung mechanisch z.B. durch Sägen oder Schneiden voneinander getrennt werden, und eohllesslich diode drahtfSrmigen Teile nötigenfalls duroh Walzen oder Ziehen zu Draht der gewünschten Stärke ^nd Profilierung verarbeitet werden.

   2. Verfahren nach Anspruch t, dadurch gekennzelehnet, dass fOr

   • rsto Walsbearbeitung Waisen benutzt werden, deren Rander zwischen ien Nuten jeder Waise eohaaler als 1,3 mn sind.

   3. Verfahren nach Anapn.ch 1, dadurch gekennzeichnet, daee die miteinander verbundenen drantfBreigen Teile nitUls einer Rundmeeeersohar· voneinander getrennt »erden, deren Rundmesser ein de« Profil der

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   drahtftfrmigen Teil«· angepasstes Profil haben.

   4* Vorrichtung zum Durchfuhren des Verfahrene nach Anepruch 1,

   bestehend ausι

   a) rwei ni tu ir. ander eueammenwirkenden, gegensinnig drehbaren Walzen mit mehreren parallel nebeneinander liegenden, gleich bemessenen l'oifangsniiten, wobei die Valsen einer, υπ» wenigstens ein FünfEigfaohee, vorzugiiweioe um mehr ale ein Hundertfaches grRseeren Durchmesser haben M st Ic, <ii<- grftacttt Abmessung des von den Umfangenuten gebildeten, senkrecht zur WalzenoberflRehe gemessenen Profiist

   b) einem oder mehreren Walzen paaren nit dem gleichen, gi'usuen Dvrchmoseer und mit Umfangenuten versehen, deren Mittellinien einen gegenseitigen Abstand gleich dem ler Nuten dee unter a) beschriebenen WalziT- paarea haben, und deren Querechn it tef lache schlieselich um mindestens 20 f> kleiner ist ale die der Nuten des unter a) beschriebenen VaI ζ t»r. panrer..

   c) Mitteln zum mechanischen Trennen von parallel miteinander verbundenen drahtfSrmigen Kfrpern. 3* Rur.dmaer.«rechere zum Trennen vor. parallel in der Längsrichtung tiii teir.ander vr rbun'ler.m drahtf8neigen Teiler, zur Verwendung bei dem Verfahren na^h Anspruch 1 und der Verrichtung nach Ansjruoh 4| dadurch gekennzeichnet, daet: iü« Riindmesser ein d«m Profil der drahtfirmigen Teile der nach lern Verfahren hergrr.te 11 ten Waffel bzw. dem Profil der Nuten dee lotsten Walzenpaare^ der Vorrichtung ar^tpaaeteb Profil haben.

   6. Braht, der gem*ss dem Verfahren nach einem oder mehreren

   der Anspruch«* 1 bis 3 heigestelH ict,

   6AD ORIGINAL

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