DE2039016C3 - Vorrichtung zur Herstellung von Bändern aus Metallpulver - Google Patents
Vorrichtung zur Herstellung von Bändern aus MetallpulverInfo
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Description
Die Erfindung betrifft die Herstellung von Bändern »us Metallpulver durch Zusammenpressen des Metallpulvers.
Metallpulver können zu 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 aus der DE-AS 10 60 696 eine Vorrichtung
zur Herstellung von Metallbändern bekannt geworden, bei der das Metallpulver aus einem
Schütttrichter 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 necen 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
Ό Erfindung bezieht sich zusammengefaßt auf eine
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 Überlaufkante 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 Bandwalzen 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
Wirbelschichtkamme1· 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
vc.i rostfreiem Stahlpulver eines Teilchendurchmessers von etwa 130μΐη bei Raumtemperatur eine Gasgeschwindigkeit
von ungefähr 03m/sek durch das Wirbelbett zweckmäßig. Hierbei kann es zweckmäßig
sein, zusätzliche Vorrichtungen vorzusehen, um eine Druckgasschicht ah der 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
Fi g. 4 eine Ansicht des Behälters mit der vorgezogenen
Ausführungsform des Überlaufwehres. J
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 End-vandungen
15 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 Seitenwandung 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 darch 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
porös= Platte 20 wird in Beziehung zu den Eigenschaften
des verwendeten Metallpulvers eingestellt, so daß die Oberfläche der durchwirbelten 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 12 (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 tlielit 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)
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) fliebt 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
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