DE1953872A1 - Verfahren zum Plattieren von metallischen Koerpern - Google Patents

Description

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IPirma A. Ahlström Osakeyhtiö, Earhula Bruk, Earhula(Finnland)

Verfahren zum Plattieren von metallischen Körpern

Die Erfindung "betrifft ein Plattierverfahren zum Herstellen von Walzen und ähnlichen Maschinenteilen, die korrodierend oder· verschleißend wirkenden Medien ausgesetzt sind und die daneben ein hohes Maß an Steifheit und/oder Festigkeit "besitzen müssen. Das Verfahren eignet sich "besonders zum Herstellen von Wälzen für Papier- und Zellstoffmaschinen wie z.B. gerillte Preßwalzen.

In der USA-Patentanmeldung No. 785.318 ist ein Verfahren zum Herstellen von Preßwalzen "beschrieben, hei dem eine dickwandige Walze mit einem dünnen, korrosionsfesten.Bleoh umhüllt wird,.auf das weiteres Material derselben Art geschweißt wird. Das aufgeschweißte Material bewirkt beim Ab- ■ kühlen ein festes Anpressen des Bleches an den Walzenkörper. Wenn dieses Verfahren an sich auch brauchbar ist, so sind ihm doch bestimmte Grenzen gesetzt. So muß u.a. das die Hülle bildende Blech aus gut schweißbarem Material bestehen. Da im allgemeinen, um einen genügend straffen Schrumpfverband zu erzielen, auf das Blech recht beträchtliche Mengen Material aufgeschweißt werden müssen, kommt dieses Verfahren preislich relativ hoch zu stehen, weil ein Seil der Oberflächenschicht, um eine glatte Oberfläche zu erhalten, wieder abgearbeitet werden muß. Beim Herstellen von Walzen

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mit eingearbeiteten schmalen Rillen, wie man sie z.B. zum Abpressen des Wassers in Papier- und Zellstoffmaschinen verwendet, ist man gezwungen, durch die aufgeschweißte Schicht hindurch bis in die darunterliegende Mantelschicht, in deren Kristallstruktur bereits Veränderungen eingetreten sind, vorzudringen, da sich sonst das Einarbeiten der Killen technisch, zu schwierig gestaltet. Auch können dünne Plattierungen nach diesem Verfahren nicht aufgetragen werden, da dann das Aufschweißen des Materials Schwierigkeiten bereitet.

Früher wurden derartige Walzen z.B. im Gußverfahren hergestellt. Wegen des hohen Preßdruckes, der für ein wirksames Abscheiden des Wassers unerläßlich ist, müssen jedoch Walzendurchmesser und -Wandstärke recht beträchtliche Maße haben. Außerdem müssen die Walzen, da es sich bei der abzuscheidenden Flüssigkeit um ein aggressives Medium handelt, aus korrosionsfestem Material gefertigt werden. Weiterhin wird die Walzenoberfläche starken Preßdrücken ausgesetzt, so daß ausschließlich, hochfestes Material mit günstigen Verschleißeigenschaften infrage kommt. Aus diesen Gründen sind gegossene Walzen außerordentlich teuer. Hinzu kommt noch, daß gegossene Walzen oft eine inhomogene Mikrοstruktur, d.h. Poren, Hartstellen und sonstige Unregelmäßigkeiten oder Fehler aufweisen« Es ist äußerst schwierig und kompliziert, die Oberfläche solcher Walzen zu glätten oder gar mit Rillen zu versehen.

Es ist bereits eine Reine von Verfahren zum Plattieren von Walzen bekannt, beispielsweise aus der US-Patentschrift 3.098.285. Bei dem dort beschriebenen Verfahren wird durch Erhitzen und Walzen eine plastische Verformung bewirkt. Bei diesem Verfahren muß mit hohen Drücken gearbeitet werden; außerdem sind Spezialvorriohtungen nötig»und es können auch nur dünne Plattierungen aufgetragen werden.

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: Ein weiteres Verfahren ist in der US-Patentschrift 2.219.085 beschrieben. Bei diesem Verfahren werden Blechmantelteile -. gegen den Walzenkörper gepreßt und an den Quer stoßen zusam-■ mengesohweißt. Um eine genügend straffe Schrumpfverbindung ;. zwischen Mantel und Walzenkörper zu schaffen, sind hohe Anpreßdrücke und eine Vielzahl von Spezialwerkzeugen erforderlich, so daß dieses Verfahren recht umständlich ist.

Weiterhin ist eine Anzahl Verfahren bekannt, bei denen die gewünschte Oberflächenschicht entweder durch Aufschweißen von zusätzlichem Material auf den Walzenkörper (siehe beispielsweise US-Patentschrift 3.156.968) oder auf einem um den Walzenkörper gelegten separaten Mantel (siehe beispielsweise US-Patentschrift 3.007*231) hergestellt wird. Sämtliche Verfahren, bei denen die Plattierung durch Schmelzen von Schweißstäben oder -draht hergestellt wird, sind wirtschaftlich unrentabel.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, das frei von den oben aufgeführten Beschränkungen urid Mangeln ist und' das aich zum wirtschaftlichen Herstellen metallischer überzüge aller Art eignet.

- Zur Lösung dieser Aufgabe wird; ein Verfahren zum Plattieren von metallischen Körpern beliebiger Form, auf die ein sich fest an diese schmiegender metallischer Mantel gelegt wird, vorgeschlagen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Oberflächenschicht des Mantels geschmolzen wird und der Mantel beim Abkühlen auf den Körper schrumpft, woraufhin die ur-

! sprünglich' Geschmolzene Schicht ζυα Erzielen einer glatten Oberfläche .ganz αάβτΐ teilweise entf er nt wird.

Versuchen ergab sich, daß das erfindungsgetaäüe Verfahren gegenüber dem in der eingangs erwähnten USA-±atentanmeldung No. 785.318 beschriebenen

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Aufschweißverfahren beträchtliche wirtschaftliche Torteile bietet. So sind z.B. nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Preßwalzen etwa 30 $ billiger; außerdem gestalten sich die einzelnen Arbeitsgänge und das Bewegen der Walze während der Bearbeitung wesentlich einfacher, da nicht mit Schweißstäben oder -bändern gearbeitet wird,

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung, welche die Herstellung einer Preßwalze darstellt, eingehend beschrieben, und zwar zeigt ^:

Fig. 1 eine schaubildliche Ansicht einer zylindrischen Walze, wobei eine Art der Aufbringung eines Mantels auf den Walzenkörper zu erkennen ist,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine plattierte Walze und

Pig. 3 einen Querschnitt der plattierten Walze.

Ein Walzenkörper 1, der z.B. aus Gußeisen besteht, weist einen Mantel 2 aus geeignetem Stahl auf. Dieser Mantel 2 setzt sich aus mehreren Blechen 3 zusammen, deren in Achsrichtung der Walze verlaufenden Stoßfugen 4 gegeneinander versetzt sind. Die Bleche werden entlang der Stoßfugen 4 und gegebenenfalls auch untereinander so verschweißt, daß ein zusammenhängender Mantel 2 entsteht.

Zum Schmelzen der Oberflächenschicht des Mantels kann z.B. ein Schweißbrenner 5 bei rotierender Walze axial über die Walzenoberfläche geführt werden. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, den Schweißbrenner bei ruhender Walze axial über deren Oberfläche zu führen und danach die Walze jeweils um einen gewissen Betrag zu drehen, so daß Schweißstreifen an Schweißstreifen zu liegen kommt.

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Als Wärmequelle kommen Gasflamme, lichtbogen, Plasmalichtbogen, !Laser u.a. infrage, mit denen sich die nötigen Temperaturen und Wärmemengen zum lokalen Schmelzen der Manteloberfläche erzeugen lassen·

Die Erfindung beschränkt sich, nicht auf das in den Abbildungen dargestellte und oben beschriebene Beispiel. So kann der zu plattierende Körper praktisch, jede beliebige Form besitzen und für beliebige Zwecke bestimmt sein.

Patentansprüche;

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Claims (2)

1. Patentansprüche:

   Verfahren zum Plattieren von metallischen Körpern, auf die ein sich fest an diese schmiegender metallischer
   Mantel gelegt wird, dadurch. gekennzeichnet, daß die Oberflächenschicht des
   Mantels (2) geschmolzen wird und der Mantel beim Abkühlen auf den Körper (1) schrumpft, woraufhin die geschmolzene Schicht zum Erzielen einer glatten Oberfläche ganz oder teilweise entfernt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenschicht des Mantels (2) mit Hilfe einer Gasflamme, eines Lichtbogens, eines Plasmalichtbogens, mit Laser o.a. geschmolzen wird·

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