DE2606260C2

DE2606260C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Schichtmetallstreifen

Info

Publication number: DE2606260C2
Application number: DE2606260A
Authority: DE
Inventors: Eric Roberts Surbiton Surrey Laithwaite; Roland Raymond Haslam Crowthorne Berkshire Yates
Original assignee: GKN Vandervell Ltd
Current assignee: Federal Mogul Shoreham Ltd
Priority date: 1975-02-17
Filing date: 1976-02-17
Publication date: 1983-05-11
Also published as: GB1550183A; DE2606260A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Schichtmetallstreifen, insbesondere für Lager, bei dem eine Metallunterlage mit einer Metallschmelze beschichtet wird.

Bekanntlich fallen bei der Herstellung von Lagern aus derartigen Streifen die Randbereiche der Streifen ab, und um zu verhindern, daß die relativ teuren Lagermetalle in den Abfall kommen, ist es erforderlich, das Lagermetall aus dem anfallenden Schrott wiederzu gewinnen. Man hat deshalb bereits vorgeschlagen, die Randbereiche der Streifen mit einem ein Benetzen verhindernden Mittel zu behandeln, <im zu verhindern, daß Lagermetall auf die Randbereiche fließt, so daß nur das relativ billige Unterlagematerial bei der Herstellung von Lagern aus dem Streifen abfällt

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, hierfür ein einfacheres Verfahren vorzuschlagen, das dennoch zu dem gleichen Ergebnis führt

Es ist bekannt daß flüssiges Metall bzw. eine

Metallschmelze durch Induktion von elektrischen Strömen in die Flüssigkeit durch Systeme von Primärwicklungen bewegt und einem mechanischen Druck unterworfen werden kann, die von Wechselstromquellen gespeist werden. Anordnungen zum Suspendieren und Schmelzen vor» Metallen im Vakuum ohne einen Tiegel und zum Pumpen der Schmelze aus den Kernen eines Kernreaktors sind bekannt.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird bei dem eingangs näher erläuterten Verfahren erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß, solange die Metallschmelze noch fließfähig ist, entlang mindestens eines Randes der Unterlage ein veränderliches Magnetfeld erzeugt wird, das einen elektrischen Stromfluß in der schichtförmigen Metallschmelze hervorruft, wobei der Strom mit dem Magnetfeld derart zusammenwirkt, daß ein Fließen der Metallschmelze in den Randbereich des Streifens verhindert wird.

Außerdem betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung und zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wiedergegeben, die anhand der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert werden. Es zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht auf eine Vorrichtung zur Herstellung eines Schichtmetallstreifens,

Fig.2 einen Schnitt durch die Vorrichtung gemäß F i g. 1 und F i g. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Vorrich tungzum Herstellen eines Schichtmetallstreifens.

Die Zeichnungen zeigen eine Gieß- bzw. Herstellungsvorrichtung zum Erzeugen eines Schichtmetallstreifens, der beispielsweise für Lager geeignet ist. Die

Vorrichtung umfaßt eine Gießstation for die Lagermetallschicht des Laminatstreifens, die etwa in dem mit IQ bezeichneten Bereich angeordnet ist, unter den eine Stahlunterlage If kontinuierlich durch eine nicht dargestellte Antriebsvorrichtung zugeführt wird. Eine Schicht 12 aus geschmolzenem Lagermetall wird während des Gießvorganges auf der Unterlage ti erzeugt

Um die flüssige Metallschmelze an den seitlichen Randbereichen der Unterlage 11 zurückzuhalten, sind entlang jeder Seite der Unterlage ti parallele Drahtstücke 13 angeordnet, die sich im Bereich der Gießstation befinden und durch keramische Haltepunkte 14 fixiert sind. Die Drähte 13 liegen in einem Kreis, der eine Sekundärwicklung 15 eines Stromtransformators 16 umfaßt, der eine Primärwicklung 17 mit Anschlußklemmen 18 hat Die Anschlußklemmen 18 sind an eine Wechselstromquelle angeschlossen, und der Transformator 16 hat ein großes Obersetzungsverhältnis der Ströme zwischen der Primärwicklung 17 und der Sekundärwicklung 15.

Der in den Drähten 13 fließende Wechselstrom erzeugt ein veränderliches elektromagnetisches Feld in der Schmelze 12 auf dem Streifen 11. Die Veränderung des Feldes induziert einer, elektrischen Stromfluß in der Schmelze. Eine Abstoßkraft entsteht zwischen dem elektromagnetischen Feld und dem Strom, der in der Schmelze fließt wodurch das flüssige Metall von den Drähten 13 abgestoßen wird. Auf diese Weise wird das flüssige Metall gleichzeitig von den seitlichen Rändern μ der Metallunterlage 11 weggedrückt Der Wechselstrom wird so eingestellt daß die Metallschmelze so weit zurückgedrängt wird, daß auf der Unterlage 11 Randbereiche freibleiben, auf denen sich keine Lagermetallschmelze befindet Wenn so das Lagermetall erstarrt bleiben die Randbereiche der Unterlage 11 unbedeckt so daß Schrottabfälle beim Abschneiden der Randbereiche während der Lagerherstellung das relativ teure Lagermetall nicht mehr enthalten.

Die Drähte 13 können aus Stahl hergestellt sein und zunächst untT Spannung gehalten werden. In diesem Fall wäre die Arbeitstemperatur der Vorrichtung oberhalb des Curie-Punktes, so daß bei den Leitern der Skin-Effekt vermieden wird.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung können die Drähte 13 aus dünnen Hohlrohren bestehen, die aus Kupfer hergestellt sein können und die dq,rch ein Gas oder eine Flüssigkeit gekühlt werden können, die durch die Rohre zum Abführen überschüssiger Wärme fließt

Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in F i g. 3 gezeigt Hierbei sind die Drähte 13 durch die Ränder der Unterlage 11 selbst ersetzt Bei der Anordnung werden bekainnte Wirkungen des Wechselstromes ausgenutzt, wonsich dieser Strom in erster Linie das Bestreben hat, in Olberflächenbereichen eines Leiters von größerem Querschnitt zu fließen. Dieses ist auf die große Flußverkettung im Inneren zurückzuführen und als Skin-Effekt bekannt Wie aus F i g. 3 ersichtlich, sind die Enden des Streifens 11 derart ausgebildet daß sie über KoIIelictorbursten 20 einen elektrischen Kreis schließen, die an einen Kreis angeschlossen sind, der eine Sekundärwicklung eines Stromtransformators umfaßt der etwa entsprechend dem Trar,jiormator 16 des ersten Ausführungsbeispiels ausgebildet ist Bei einer geeigneten Frequenz fließt der Strom entlang Pfaden 21 durch die Metallunterlage 11. Die aus einer Gießstation auf die Oberfläche der Metallunterlage 11 gegossene Metallschmelze wird daran gehindert in die Randbereiche der Unterlage zu fließen, da sich die Ströme in der Metallunterlage und die in die Metallschmelze induzierten elektrischen Ströme abstoßen.

Die Gießvorrichtung und das beschriebene Verfahren sind besonders geeignet um Bronze als Lagermetall auf Stahltinterlagen aufzubringen.

Bei einem weiteren nicht dargestellten Ausführungsbeispiel können Induktionsspulen aus durch Gas oder Wasser gekühlten Kupferrohren in einem feuerfester. Gießgerät eingebettet sein, um die erforderlichen veränderlichen elektromagnetischen Felder an den Rändern der Metallunterlage zu erzeugen. Die Induktionsspulen können oberhalb des Streifens zusätzlich zu denen an beiden Seiten des Streifens vorgesehen sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen von Schichtmetallstreifen, bei dem eine Metallunterlage mit einer Metallschmelze beschichtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß, solange die Metallschmelze (12) noch fließfähig ist, entlang mindestens eines Randes der Unterlage (11) ein veränderliches Magnetfeld erzeugt wird, das einen elektrischen Stromfluß in der schichtförmigen Metallschmelze (12) hervorruft, wobei der Strom mit dem Magnetfeld derart zusammenwirkt, daß ein Fließen der Metallschmelze (12) in den Randbereich des Streifens (11) verhindert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das veränderliche Magnetfeld durch einen Wechselstrom in einem Leiter (13) erzeugt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß neben einem oder beiden Rändern des Streifens <in Leiter (13) angeordnet wird, an denen der Meialifiuß zurückgehalten werden so!!, und daß ein Wechselstrom durch den oder die Leiter (13) geschickt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das veränderliche magnetische Feld an einem oder beiden Seitenrändern des Streifens (11) durch Hindurchleiten von Wechselstrom erzeugt wird

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die metallische Unterlage (U) kontinuierlich durch eine Gießstation hindurchbewegt wird, in der das geschmolzene Metall au/ den Streiten (11) gegossen wird, und daß an der Gießstation entlang der beiden Ränder der Unterlage veränderliche magnetische Felder erzeugt werden.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche mit einer Gießstation, um auf eine Metallunterlage ein weiteres geschmolzenes Metall aufzugießen, dadurch gekennzeichnet, daß Organe (13 bis 18; 20) zur Erzeugung von veränderlichen magnetischen Feldern an mindestens einem Rand des Streifens (11) vorgesehen sind, um das Fließen des geschmolzenen Metalls (12) im Bereich des Randes zu begrenzen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Organe zur Erzeugung des magnetischen Feldes eine Wechselstromquelle (15 bis 18) und einen Leiter (13; 11) umfassen, der an die Quelle angeschlossen ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Leiter (13) an die Wechselstromquelle angeschlossen und an einem oder beiden Rändern des Streifens (11) angeordnet ist

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselstromquelle (15 bis 18) an die Metallunterlage (11) angeschlossen ist und einen Stromfluß an einem oder beiden Rändern der Unterlage erzeugt.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Leiter (13; U) an eine Sekundärwicklung eines Stromtransformators (16) angeschlossen ist, der eine an eine Wechselstromquelle angeschlossene Primärwicklung (17) hat, und daß die Anordnung derart getroffen ist, daß ein entsprechendes Übersetzungsverhältnis zwischen der Primär- und der Sekundärwicklung

besteht.

11, Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen vorgesehen sind, um die Metallunterlage (11) kontinuierlich an der Gießstation (10) vorbeizuleiten, und daß Organe (13 bis 18, insbesondere 15 bis 18; 20) zur Erzeugung eines veränderlichen Magnetfeldes derart, daß die veränderlichen Magnetfelder an beiden Seitenrändern der Unterlage (11) im Bereich der Gießstation (10) erzeugt werden, angeordnet sind.