DE2039016B2 - Vorrichtung zur Herstellung von Bändern aus Metallpulver - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft die Herstellung von Bändern aus Metallpulver durch Zusammenpressen des Metallpulvers.

Metallpulver können von Bändern durch Eingeben des Pulvers in den Walzspalt von Bandwalzen, zwischen denen das Pulver in ausreichender Dicke zusammengedrückt wird, um ein selbsttragendes Blech bzw. ein solches Band zu bilden (im allgemeinen »Rohband« genannt) und anschließendes Erwärmen des Bandes, um die Metallteilchen zu sintern, verarbeitet werden. Danach kann das gesinterte Metallband mechanischer Behandlung und/oder Wärmebehandlung unterworfen werden, um seine mechanische Eigenschaften zu verändern und insbesondere zu verbessern. Alternativ dazu kann das Metallpulver heiß in den Walzspalt eingegeben werden, so daß die Wärmebehandlung gleichzeitig mit der Zusammenpressung durchgeführt wird.

Bei der Herstellung der Metallbänder können verschiedene Methoden verwendet werden, um das Pulver dem Walzspalt zuzumessen. Eine Möglichkeit besteht in der ständigen Bereitstellung eines Pulvervorrates oberhalb des Walzspaltes der Bandwalzen, (wobei die Drehung der Walzen den Fluß des Pulvers in den Walzspalt unterstützt) mittels eines Fülltrichters. Dieser Fülltrichter kann durch zwei parallel zu den Achsen der Walzen liegende Längswandungen, deren Unterkanten an den gewölbten Flächen der Bandwalzen anliegen, und zwei Endwandungen senkrecht zu den Achsen der Bandwalzen, deren Unterkanten an den Walzenenden anliegen, definiert werden.

Weiterhin ist der DT-AS 10 60 696 eine Vorrichtung zur Herstellung von Metallbändern bekanntgeworden, bei der das Metallpulver aus einem Schutttrichter in eine Wirbelschichtkammer geleitet wird und von dort über ein Überlaufwehr auf ein Förderband fließt oder über eine schräggerichtete Fläche dem Walzspalt zugeführt wird. Auf jeden Fall wird das Metallpulver nach Verlassen der Wirbelschichtkammer über weitere Förderungsmittel dem Walzenspalt zugeführt.

Allgemein wird das Metallpulver in den Fülltrichter mittels mechanischer oder pneumatischer Fördereinrichtungen eingefüllt. Derartige mechanische oder pneumatische Fördereinrichtungen weisen neben einer Störanfälligkeit insbesondere den Nachteil auf, daß die Zufuhr des Metallpulvers in den Walzspalt nicht über die gesamte Länge des Walzspaltes gleichmäßig gewährleistet ist, was sich insbesondere an den äußeren Rändern des Walzspaltes bemerkbar macht Die Erfindung bezieht sich zusammengefaßt auf eint Vorrichtung zur Verwendung bei der Herstellung von Bändern aus Metallpulver, bestehend aus einem Druckwalzenpaar mit horizontal nebeneinanderliegenden Achsen und einer Pulverzuführvorrichtung in den Walzspalt, wobei die Zuführvorrichtung einen Behälter

als Wirbelschichtkammer mit einem Überlaufwehr aufweist

Aufgabe der Erfindung ist es, eine einfache Vorrichtung der obengenannten Art anzugeben, bei der eine gleichmäßige Metallpulverzufuhr über die gesamte Ausdehnung der Füllvorrichtung, von der das Metallpulver in den Walzspalt geleitet wird, gewährleistet ist
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst daß der Behälter oberhalb eines senkrecht über dem Walzspalt befindlichen Fülltrichters derart angeordnet ist daß das Pulver über das Überlaufwehr direkt in den Fülltrichter fließt und daß die Überlaufwehr des Wehres in einer senkrechten Ebene derart gewölbt ist, daß jedes Ende der Kante unterhalb des Mittelteiles der Kante liegt.

Hierdurch wird erreicht, daß die Leckverluste an Metallpulver, die normalerweise an den Enden der Bandwaben auftreten, ausgeglichen werden und nur ein Band von im wesentlichen gleichförmiger Masse pro Flächeneinheit über die Gesamtbreite des Bandes hergestellt werden kann. Die Überlaufkante des Wehres ist in einer vertikalen Ebene gebogen, so daß jedes Ende der Kante unterhalb des Mittelteiles der Kante liegt. Bei dieser Anordnung ist der Metallpulverstrom über die Kante an beiden Enden am größten und in der Mitte am kleinsten und folglich ist auch die Eingabemenge des Pulvers an den Enden des Walzspaltes größer als in dessen Mittelteil.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung

ist die Höhe des Überlaufwehres verstellbar. Hierdurch wird eine gesteuerte Veränderung der Zuführungsverhältnisse von Pulver in den Fülltrichter ermöglicht. Durch die Verwendung der Wirbelschichtkammer wird das zugeführte Pulver schnell gleichmäßig darin verteilt und folglich kann das Maß des Pulverstromes aus der

Wirbelschichtkammer über das Überlaufwehr in den Fülltrichter leicht gesteuert werden. Die Gesamtmenge ■ des in den Fülltrichter eingegebenen Pulvers wird durch das Maß gesteuert, in dem Pulver in die Wirbelschichtkammer gespeist wird.

Die Menge der Gaszuführung in die Wirbelschichtkammer ist so lange nicht kritisch, bis sie ausreichend groß ist um ein Schwebeschichtbett des Metallpulvers aufrechtzuerhalten. Beispielsweise ist bei Verwendung von rostfreiem Stahlpulver eines Teilchendurchmessers von bei Raumtemperatur eine Gasgeschwindigkeit von ungefähr 0,3 m/sek durch das Wirbelbett zweckmäßig. Hierbei kann es zweckmäßig sein, zusätzliche Vorrichtungen vorzusehen, um eine Druckgasschicht an der

so Innenseite der Endwandungen (d.h. den Wandungen quer zu den Druckwalzen), zu bilden; dadurch kann die Reibung zwischen diesen Endwandungen und dem Metallpulver in dem Fülltrichter verringert werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles im Zusammenhang mit den Figuren ausführlicher erläuert Es zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

F i g. 2 einen Querschnitt durch den Behälter;

Fig.3 einen Querschnitt durch den Fülltrichter in Beziehung zu den Druckwalzen; und

F i g. 4 eine Ansicht des Behälters mit der vorgezogenen Ausführungsform des Oberlaufwehres.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht aus einem Druckwalzenpaar 10 und 11 mit horizontal nebeneinanderliegenden Achsen die durch einen geeigneten Antriebsmechanismus (nicht dargestellt) in den durch die Pfeile gezeigten Richtungen angetrieben werden. Auf die Walzen 10 und 11 ist ein Fülltrichter 12 aufgesetzt, der aus zwei Längswandungen 13 und 14, deren Unterkanten auf den gewölbten Flächen der Walzen 10 bzw. 11 aufliegen, und zwei Endwandungen IS und 16 (die Endwandung 15 ist in Fig. 1 teilweise weggeschnitten), deren Unterkanten an den Enden der Walzen 10 und 11 (siehe Fig.3) anliegen, besteht Oberhalb des Fülltrichters 12 ist ein Behälter 17 als Wirbelschichtkammer für das Metallpulver angeordnet Eine Sehenwandung 19 des Behälters 17 ist senkrecht oberhalb und parallel zu dem zwischen den Walzen 10 und 11 ausgebildeten Walzspalt angeordnet und erstreckt sich über die Gesamtlänge des Walzspaltes. Diese Seitenwandung 19 bildet ein Überlaufwehr mit einer Überlaufkante 24, über welche das durchwirbelte Metallpulver fließen und in den Fülltrichter 12 fallen kann. Die Länge des Überlaufwehres 19 sollte mindestens gleich der Breite des herzustellenden Metallbandes sein. Mittels eines Förderbandes 23 oder einer anderen zweckmäßigen Vorrichtung wird das Metallpulver in den Behälter 17 gespeist

Im Boden des Behälters 17 ist ein Gaseinlaß 18 angeordnet, um das Pulver in durchwirbeltem Zustand zu halten. Das durch den Boden des Behälters 17 am Einlaß einströmende Durchwirbelungsgas fließt durch eine poröse Platte 20. Die poröse Platte 20 kann aus Metall oder zweckmäßigem keramischen Material bestehen. Das zur Durchwirbelung dienende Gas kann Luft sein oder in Fällen, in denen heißes Metallpulver verwendet wird, aus einem reduzierenden oder inerten Gas bestehen. Die Menge des Gasstromes durch die poröse Platte 20 wird in Beziehung zu den Eigenschaften des verwendeten Metallpulvers eingestellt, so daß die Oberfläche der durchwirbeiten Pulvermenge gerade oberhalb der Oberkante des Wehres 19 gehalten wird. Andere bekannte Durchwirbelungsanordnungen können Verwendung finden.

Wie in F i g. 3 veranschaulicht, weist die Endwandung 16 des Fülltrichters 16 (die Endwandung 15 ist genau gleichartig ausgebildet) einen mittleren Teil 22 aus porösem oder gelochtem Material auf. Wird Gas durch die Poren oder kleinen Löcher in der Endwandung 16 geschickt, so wird eine Schicht unter Druck stehenden Gases an der Innenseite der Endwandung 16 bzw. 15 ausgebildet Dies verringert die Reibung zwischen dem Pulver und den Endwandungen 15 und 16 des Fülltrichters 12, wodurch ein gleichmäßiger Strom des Metallpulvers gewährleistet ist Zur größeren Deutlichkeit ist in dieser Zeichnung des Metallpulver nicht dargestellt

F i g. 4 zeigt, daß die Oberkante 24 des Wehres 19 in einer senkrechten Ebene gebogen ist, so daß die jeweiligen Enden der Kante 24 unterhalb des Mittelteiles der Kante 24 liegen.

Im Betrieb wird das Metallpulver von der Fördervorrichtung 23 kontinuierlich in den Behälter 17 gespeist, das Pulver Hiebt dann über das Wehr 19 in den Fülltrichter 12, um von dort anschließend zwischen dem Druckwalzenpaar 10 und 11 zusammengepreßt zu werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann sowohl zum Zusammenpressen von kaltem Pulver zur Herstellung von Rohbändern, als auch beim Zusammenpressen von heißem Metallpulver verwendet werden. Im zweiten Falle ist das Durchwirbelungsgas heiß und dient gleichzeitig dazu, das Pulver kurz vor dem Preßvorgang auf der geeigneten hohen Temperatur zu halten.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Herstellung von Bändern aus Metallpulver, bestehend aus einem Druckwalzenpaar mit horizontal nebeneinanderliegenden Achsen und einer Pulverzuführvorrichtung in den Walzspalt, wobei die Zuführvorrichtung einen Behälter als Wirbelschichtkammer mit einem Überlaufwehr aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (17) oberhalb eines senkrecht über dem Walzspalt befindlichen Fülltrichters (12) derart angeordnet ist, daß das Pulver über das Überlaufwehr (19) direkt in den Fülltrichter (12) fließt und daß die Überlaufkante (24) des Wehres (19) in einer senkrechten Ebene derart gewölbt ist, daß jedes Ende der Kante (24) unterhalb des Mittelteiles der Kante (24) liegt

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe des Überlaufwehres (19) verstellbar ist