DE2719710C2

DE2719710C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Abstreifen eines fadenartigen Metallstranges

Info

Publication number: DE2719710C2
Application number: DE19772719710
Authority: DE
Inventors: John R. Sparta N.J. Bedell; Naim Mendham N.J. Hemmat; Donald E. Boston Mass. Polk
Original assignee: Allied Corp Morris Township NJ; Allied Corp
Current assignee: Allied Corp
Priority date: 1976-05-04
Filing date: 1977-05-03
Publication date: 1983-01-05
Also published as: FR2350159B1; FR2350159A1; DE2719710A1; JPS52133826A; CA1078130A; JPS5928429B2; GB1549124A

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abstreifen eines fadenartigen Metallstranges von einer als Stranggießkokille wirkenden, zur Drehachse parallelen inneren Oberfläche eines sich drehenden Abschreckringes. Im Sinne dieser Beschrei- *o bung sind fadenartige Stränge schlanke oder dünne Körper, deren Quermaße viel kleiner als ihre Länge sind, wie z. B. Bänder. Bahnen oder Drähte regelmäßigen oder unregelmäßigen Querschnittes.

Aus der US-PS 9 05 758 ist es bekannt, fadenartige Metallstränge herzustellen, indem man einen Strahl aus geschmolzenem Metall auf die äußere Oberfläche einer sich drehenden Kühltrommel richtet, auf der der Metallstrang erstarrt. Bei dieser Vorrichtung werden die erstarrten Metallstränge durch die Zentrifugalkraft so von der Oberfläche abgeschleudert, doch löst sich dabei der Metallstrang vielfach zu früh von der kühlenden Oberfläche.

In »Trans. Met. Soc. AIME«, 245 (1969), S. 2475-2476, ist ein Verfahren beschrieben, bei dem das Erstarren des Metallstranges auf der inneren Fläche eines sich drehenden Kühlzylinders erfolgt. Dabei wird der Auftreffpunkt des Metallstrahles längs der Drehachse des Zylinders bewegt, so daß der Metallstrang spiralförmig ausgebildet wird und. wenn die innere so Oberfläche belegt ist, als ganzes von dieser abgenommen wird. Auf diese Weise kann man aber nur Metallstränge begrenzter Länge herstellen.

Die US-PS 38 81 542 und 39 39 900 beschreiben ein Verfahren zur Herstellung fadenartiger Metallstränge ** auf der inneren Oberfläche eines sich drehenden Abschreckringes mit einer in dieser Oberfläche ausgebildeten, als Stranggießkokille wirkenden Nut. Mit diesem Verfahren lassen sich keine Bänder, sondern nur Drähte mit rundem Querschnitt herstellen. Diese werden mit Magneten oder durch Saugeinrichtungen aus der Nut abgehoben, was ersteres nur bei Eisenmetallen möglich ist und letzteres eine sehr starke Saugwirkung erfordert, was aufwendig ist und die Gefahr von Deformationen mit sich bringt Schließlich beschreibt die US-PS 38 81 540 noch ein ähnliches Verfahren, bei dem der Metallstrang auf der zur Drehachse geneigten inneren Oberfläche eines Abschreckringes abgekühlt und in dem Abschreckring gesammelt wird. Dieses Verfahren ergibt gezwirnte Metallstränge ungleichmäßiger Dicke und verwendet keine Abstreifeinrichtung.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe bestand nun darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abstreifen eines fadenartigen Metallstranges von der inneren Oberfläche eines Abschreckringes zu bekommen, das einfacher und zuverlässiger ist und auch auf Nichteisenmetalle anwendbar ist

Da» erfindungsgemäße Verfahren zum Abstreifen eines fadenartigen Metallstranges von einer als Stranggießkokille wirkenden, zur Drehachse im wesentlichen parallelen inneren Oberfläche eines sich drehenden Abschreckringes ist dadurch gekennzeichnet, daß man einen Fließmittelstrahl gegen die innere Oberfläche des Abschreckringes richtet und mit ihm den Metallstrang von dieser Oberfläche abhebt

Das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung sind hervorragend geeignet für die Herstellung von Fäden aus polykristallinen Metallen und Legierungen, welche amorphe Metalle bilden, sowie nicht schmiedbarer oder spröder Legierungen.

In der Zeichnung ist eine Seitenansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung gezeigt.

Gemäß F i g. 1 weist die Vorrichtung einen Abschreckring I auf, der um seine Längsachse drehbar ist. Ferner weist die Vorrichtung tinen Schmelztiegel 2 auf. der mit Induktionsheizspulen für die Erwärmung geschmolzenen Metalls zum Stranggießen auf die innere Oberfläche des Abschreckringes 1 über eine Stranggießdüse 3 ausgestattet ist. Außerdem hat die Vorrichtung eine Luftdüse 5 zum Abstreifen des Metallstranges von der inneren Oberfläche des Abschreckringes und zum Fortführen desselben von dem Abschreck ring zu einer geeigneten (nicht gezeigten) Sammelvorrich'ung. Im Betrieb wird ein Strahl geschmolzenen Metalles diTch die Stranggießdüse 3 auf die innere Oberfläche des sich drehenden Abschreckringes I aufgespritzt, auf welcher er einen geschmolzenen St; ang bildet, der durch innige Berührung mit der relativ kühleren Abschreckwalze verfestigt wird. Der sich ergebende fadenartige Metallstrang wird durch die Drehung der Abschreckwalze in die Nachbarschaft einer Luftdüse 5 getragen. Ein kontinuierlicher, von der Luftdüse 5 gegen die innere Oberfläche des Abschreckringes gerichteter Luftstrahl streift den Metallstrang von der Oberfläche des Abschreckrings ab und führt ihn zu einer geeigneten Sammelvorrichtung,

Der Metallstrang kann von dem Abschreckring abgestreift werden, sobald er hinreichend verfestigt ist. aber in jedem Falle an einer Stelle, die von der Auftreffstelle des Strahles geschmolzenen Metalles weniger ist als 360°, im allgemeinen weniger als etwa 320°, und erwünschtenfalls weniger als etwa 270', entfernt ist.

Das Abstreifen des Metallfadens von der inneren

Oberfläche des sich drehenden Abschreckringes kann mit einem FlieGmittel, wie z. B. Luft, Inertgasen oder im wesentlichen inerten Flüssigkeiten, einschließlich niedrig schmelzender Metalle, erfolgen. Dieser Fließmittelstrahl wird gegen die innere Oberfläche des Abschreckringes, vorzugsweise unter einem Winkel derart herangeführt, daß der Metallstrang von der Oberfläche, auf welcher er gebildet ist, abgehoben wird.

Die Einrichtung zum Fortführen des abgestreiften Metallstranges von dem Abschreckring zu einer Se·!:.':··:; or-i'-htung weist zweckmäßig ausgestaltete Führungen, Rollen oder Fließmittelstrahlen auf, wie z. B. solche von Luft, Gasen oder Flüssigkeiten.

Das Verfahren gemäß der Erfindung kann in Luft unter Teil- oder Hochvakuum oder in jeder gewünschten Atmosphäre, wie z. B. einer inerten Atmosphäre, durchgeführt werden, wobei als Inertgas z. B. Stickstoff, Argon, Helium und dergleichen dienen kann. Dies erreicht man in einfacher Weise dadurch, daß man die Vorrichtung in einem zweckmäßigen Gehäuse einjchließt, das Gehäuse evakuiert oder die Luft in dem Gehäuse durch ein gewünschtes Inertgas ersetzt Wenn das Verfahren gemäß der Erfindung unter Vakuum ausgeführt wird, wird die Blasenbildung \i> dem geschmolzenen Metall bei gleichzeitiger Gasblasenbildung im Faden reduziert Aus diesem Grund ist es bevorzugt das Verfahren unter Vakuum durchzuführen.

Bei Kurzlaufbetrieb ist es gewöhnlich nicht notwendig, für eine Kühlung des Abschreckringes zu sorgen, wenn er eine relativ große Masse hat Bei längerem Betrieb jedoch und speziell unter Vakuum ist eine Kühlung des Abschreckringes erwünscht Dabei kann der zum Abstreifen verwendete Fließmittelstrahl gleichzeitig zum Kühlen des Abschreckringes verwendet werden, was eine weitere Vereinfachung des Verfahrens darstellt. Das Kühlen des Abschreckringes und Abstreifen des MetallsUanges kam: beim Betrieb unter Vakuum erwünschtenfalls mittels eines Strahles niedrig schmelzenden Metalls erfolgen.

Beispiel

Die verwendete Vorrichtung entspricht der in der Zeichnung gezeigten. Der verwendete Abschreckring hat einen Innen- bzw. Außendurchmesser von 38,1 cm bzw. 48,28 cm, und ist 3,81 cm breit Er wird mit einer Geschwindigkeit von 470 U/mm gedreht Eine Uiftdüse sorgt für einen Luftstrahl unter einem Winkel von etwa 90° gegen die Oberfläche des Abschreckringes bei einem Abstand von 270° von der Auftreffstelle des Metallstrahles auf den Abschreckring. Ein mit einer Stranggießdüse mit einem Durchmesser von 4,57 cm ausgestatteter Schmelztiegel wird mit einer geschmolzenen Legierung Fe₂SNi₂SCrI₀B₂OCo₂O beschickt. Die Legierung hat einen Schmelzpunkt von etwa 900° C. Die Legierung iro Schmelztiegel wird mittels Argon auf einen Überdruck von 035 kg/cm² gebr , ht und bei einer Temperatur von etwa 940⁰C durch die St'anggießdüse und unter einem Winkel von 90° zur inneren Oberfläche des Abschreckringes ausgespritzt Die Ausspritzgeschwindigkeit des Metalls und die lineare Drehgeschwindigkeit der Abschreckringoberfläche betragen näherungsweise 224 bzw. 875 cm/sec. Der Strang wird abgeschreckt und zu der Luftdüse transportiert und dort von der inneren Oberfläche des Abschreckringes abgestreift und aus dem Abschreckring zu einer Sammelvorrichtung hin geblasen. Nach Prüfung unter Verwendung der Röntgenstrahlbrechung findet man, daß der Fadenstrang im Aufbau amorph ist. Der Faden hat eine Dicke von etwa 0,0063 cm und eine Breite von 0,066 cm.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Abstreifen eines fadenartigen Metallstrang« von einer als Stranggießkokille wirkenden, zur Drehachse im wesentlichen parallelen inneren Oberfläche eines sich drehenden Abschreckringes, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Fließmittelstrahl gegen die innere Oberfläche des Abschreckringes richtet und mit ihm den Metallstrang von dieser Oberfläche to abhebt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Fließmittelstrahl einen Luftstrahl verwendet

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man den Fließmittelstrahl unter einem Winkel gegen die innere Oberfläche des Abschreckringes richtet

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspnsch 1 bis 3 mit einem sich drehenden Abschreckring, dessen innere Oberfläche parallel zu seiner Drehachse angeordnet ist, einer Einrichtung zum Ablegen eines Stranges geschmolzenen Metalles auf dieser inneren Oberfläche, einer Einrichtung zum Abstreifen des verfestigten Metallstranges von der inneren Oberfläche und ei.ier Einrichtung zum Fortführen des abgestreiften Metallstranges, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Abstreifen des verfestigten Metallstranges eine Einrichtung (5) ist, die einen Fließmittelstrahl auf die innere Oberfläche des Abschreckringes (1) richtet