EP0188994A1 - Process and device for producing a metallic block - Google Patents

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EP0188994A1
EP0188994A1 EP85730135A EP85730135A EP0188994A1 EP 0188994 A1 EP0188994 A1 EP 0188994A1 EP 85730135 A EP85730135 A EP 85730135A EP 85730135 A EP85730135 A EP 85730135A EP 0188994 A1 EP0188994 A1 EP 0188994A1
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EP
European Patent Office
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mandrel
axis
rotation
atomizing
piece
Prior art date
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Granted
Application number
EP85730135A
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German (de)
French (fr)
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EP0188994B1 (en
Inventor
Herbert Dipl.-Ing. Bungeroth
Otto Dipl.-Ing. Wessel
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Vodafone GmbH
Original Assignee
Mannesmann AG
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Publication date
Priority claimed from DE3447557A external-priority patent/DE3447557C2/en
Priority claimed from DE3517691A external-priority patent/DE3517691C2/en
Application filed by Mannesmann AG filed Critical Mannesmann AG
Publication of EP0188994A1 publication Critical patent/EP0188994A1/en
Application granted granted Critical
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/18—After-treatment
    • C23C4/185—Separation of the coating from the substrate
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D23/00—Casting processes not provided for in groups B22D1/00 - B22D21/00
    • B22D23/003—Moulding by spraying metal on a surface
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/12—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the method of spraying
    • C23C4/123—Spraying molten metal

Definitions

  • the invention relates to a method and apparatus for Her - position of a metallic block, the full or may have a hollow profile, by spraying a molten metal using pressurized gas and collecting the sputtering particles on a collecting surface.
  • the block forms as a coherent agglomerate of the atomizing particles.
  • Such a block is further processed as a semi-finished product, for example to form wires, tubes or other profiles.
  • Blocks are usually produced by casting in molds and subsequent rolling or by continuous casting.
  • moldings for example flat disks for forged parts, are produced by atomizing a molten metal by means of compressed gas and collecting the atomizing particles in a mold.
  • the procedure ha t particular advantages because segregation and cast structure be avoided in her, asked preforms and can therefore be processed in this respect difficult alloys to give moldings.
  • This procedure usually also involves a reduction in the number of deformation stages up to the end product compared to conventional production.
  • this known spraying method has one major disadvantage: the rotatable and longitudinally displaceable mandrel must have a surface to which the sprayed particles adhere so that they do not fall off the mandrel during the rotational movement.
  • this has the consequence that the mandrel cannot be pulled out of the hollow cylinder after the spraying process, which is also shrunk when it cools down. If the mandrel is made of a brittle material, e.g. Ceramics, he must be smashed and his fragments must be removed completely, which is associated with considerable effort.
  • mandrel is e.g. Steel sheet is formed, there is a risk that it warps due to the high temperature of the incident melt particles. Here, too, its absolutely necessary removal before finishing is a complex matter.
  • the object of the present invention is to avoid these disadvantages.
  • the invention is based on the assumption that a molten metal is atomized into small particles by a compressed gas in a manner known per se. These atomizing particles are collected in a device on a collecting surface, which is both subject to a rotary movement and simultaneously executes a longitudinal movement (in the sense of a withdrawal movement) in the direction of the axis of rotation. It is advisable to set the axis of rotation at an angle that is greater than 90 ° and less than 180 °, inclined to the direction of the atomizing jet. As a result of the rotary movement, the impact zone of the atomizing jet constantly migrates over the collecting area and forms an agglomerate of coherent atomizing particles that grows in layers.
  • the shaping of the surface areas extending in the longitudinal direction of the resulting block is carried out in the sense of free-form by means of the atomizing jet by controlling the movement of the agglomerate and additionally or alternatively with the aid of at least one boundary surface which is held in a fixed manner and which is hit by part of the atomizing jet. without sticking to it.
  • a per se stationary boundary surface is understood to mean an arrangement in which the boundary surface is not moved out of the area of the spray jet; i.e. In addition to a rigid arrangement, rotation and oscillating movements (with a short stroke) around a central position are also permitted.
  • the distance of the collecting surface (i.e. the uppermost layer of the atomizing particles) from the atomizing nozzle, which is preferably designed as an annular slot nozzle, is set to a desired value before the atomization begins.
  • the porosity of the block produced can be influenced by changing this distance. The greater the distance, the more the atomization particles have solidified when they hit the collecting surface and deform the less, so that the porosity increases.
  • the rotational movement and the longitudinal movement are regulated as a function of the melt quantity atomized per unit of time so that the distance from the impact zone remains constant on the collecting surface of the atomizing nozzle.
  • this distance during the atomization process it is also possible to specifically change this distance during the atomization process in order to create zones with different structures, that is to say with different density and porosity, in the block.
  • the atomization particles are collected on a starting piece from a surface which is preferably provided with grooves or pins in order to achieve a positive connection with the agglomerate formed from the atomization particles.
  • the atomization particles are caught by the layer deposited during the previous revolution.
  • the collecting surface must perform oscillating movements perpendicular to the direction of the atomizing jet so that the zone of impact of the atomizing jet covers the entire area Collecting area sweeps over.
  • a desired block cross section can be produced for a given cross section of the atomizing jet.
  • the surface areas of the block which extend in the longitudinal direction can also be shaped solely with the aid of the atomizing jet in the sense of free-forming.
  • the resulting surfaces are characterized by relatively strong roughness. Smoother surfaces are obtained if, alternatively or in addition, stationary bounding surfaces are used, the shape of which is a negative image of the desired inner and / or outer block surface shape.
  • the shaping takes place in such a way that a part of the atomizing jet strikes such a boundary surface without baking on the boundary surface; the remaining part of the atomizing jet strikes the surface of the agglomerate already formed, so that overall a coherent shaped body is formed, the surface shape of which is determined by the boundary surface.
  • the boundary surfaces must be aligned parallel to the direction of withdrawal. In this respect, there is a certain similarity to the shape during continuous casting.
  • the boundary surfaces can completely or partly surround the outer contour of the collecting surface.
  • the boundary surface is in principle kept stationary. However, as already mentioned, this does not necessarily mean a rigid attachment; rather, it is intended to express that the boundary surface is not removed with the resulting block and is so far arranged in a stationary manner. However, it can be advantageous to allow the boundary surface to oscillate around a central position with a small stroke (for example 3 mm) in order to prevent the agglomerate from caking on the boundary surface.
  • This oscillating movement takes place in the direction of the axis of rotation of the collecting surface; in the production of cylindrical blocks, it can also be carried out as a rotary movement (eg angle 5 - 10 °) around the axis of rotation of the collecting surface.
  • a boundary surface in the form of a mandrel is used for the shaping of the inner surface, which is held in a position which is inherently stationary, that is to say not pulled off together with the agglomerate formed.
  • the mandrel can in turn perform oscillating longitudinal and / or rotary movements (the latter only with a cylindrical inner surface) with respect to the axis of rotation of the collecting surface in order to prevent the agglomerate from sticking.
  • the mandrel the surface of which, insofar as it is used for shaping, corresponds to a negative image of the inner surface of the hollow block, must rotate with the agglomerate formed so that the withdrawal movement is not blocked. The removal can be facilitated by making the mandrel slightly conical in the withdrawal direction.
  • a mandrel is advantageously used, the surface of which is cylindrical only in a partial area, namely on the side facing the atomizing jet.
  • the partial lateral surface of this cylinder extends - viewed in cross section from the cylinder axis - over a circular sector with an opening angle of less than 180 °.
  • the remaining surface areas of the mandrel, as far as they lie on the side of the agglomerate to be removed, can for example be flat (prismatic); they only have to lie within the imaginary cylinder, ie within the cylinder corresponding to the inner surface of the hollow block. This shape prevents the agglomerate that forms from shrinking onto the mandrel.
  • the outside diameter should correspond to the outside diameter of the hollow cylinder.
  • the approach piece is tubular at least at one end, the inside diameter of the tube corresponding to the inside diameter of the hollow cylinder to be produced.
  • the spray jet is directed onto the pushed-on head area of the start-up piece, so that the melt particles combine with this start-up piece. As a result, it is easily possible to transfer the withdrawal movement to the resulting deposit.
  • the start-up piece is beveled conically on the outside in the head area, it may also be useful to provide pins or grooves in this beveled area, which ensure a positive connection of the start-up piece with the deposit produced.
  • This head part of the approach piece should be designed to be easily exchangeable, since it is separated from the hollow cylinder before it is further processed.
  • the agglomerate that forms must not adhere to the boundary surfaces, but must slide over these surfaces in the withdrawal movement, it is advantageous to e.g. to be coated with hard metal or with ceramic or also to be coated with hard materials (e.g. titanium nitride, titanium oxide, aluminum oxide). At the very least, they should be hardened and therefore have increased wear resistance so that their roughness remains low for as long as possible. It is also beneficial to cool the boundary surfaces. For this purpose, appropriate cooling channels for the passage of a cooling medium should be provided, particularly in areas near the surface.
  • the rotary movement of the collecting surface 7 is brought about by a motor 11 and gear wheels 12 and transmitted by means of a profiled shaft 13 to the piston 14, which is movably arranged in a cylinder 15 and at the same time is set into a longitudinal movement by hydraulic pressurization.
  • the angle of the axis of rotation of the collecting surface 7 is set by the swivel device 16.
  • This entire collecting device is mounted on a carriage 17 which can carry out movements perpendicular to the direction of atomization.
  • FIG. 2 shows a further embodiment of a device for producing blocks of any length with any cross-sectional shape.
  • the start-up piece 8 the head of which can in turn be exchanged and the cross section of which corresponds over its entire length to that of the block to be produced, is held by several rollers 20 pressed by spring force and driven in the longitudinal direction by these.
  • rollers 20 are themselves mounted in a cage 21 which can be rotated in the housing 22 and which transfers the rotary movement to the starting piece 8.
  • the drives for the rollers 20, the cage 21 and the carriage 17 are not shown.
  • this extraction device has no limitation with regard to the removable block length.
  • a simultaneous rotary and longitudinal movement can be achieved in blocks 10, provided that they have a circular cross section, in that the axes of the driving rollers 20 are arranged pivotably and are inclined to the longitudinal axis of the starting piece 8.
  • boundary surfaces are used to form the lateral surfaces of the block.
  • the particles of the atomizing jet 6 are collected by the collecting surface 7 of the starting piece 8, which is located in the bush 23 at the beginning of the spraying process.
  • This bushing 23 determines the outer contour of the block 10 and is rotatably mounted (e.g. by means of ball bearings 24) via a receptacle 19 in the housing 22.
  • an oscillating movement in the direction of the longitudinal axis of the approach piece 8 is advantageously given to the sleeve 23 via the receptacle 19.
  • the drive for this is not shown.
  • the receptacle 19 is arranged fixedly in relation to the housing 22.
  • the start head 8 executes the rotary and longitudinal movement. It can have any cross-sectional shape, e.g. Circle or square, and transmits the rotational movement to the bushing 23 receiving the block 10.
  • a rotatable mounting of the bushing 23 is not necessary, since such a block can also rotate in a stationary cylindrical bushing 23.
  • FIG. 3 shows an advantageous embodiment for the production of blocks with a circular cross section.
  • a bush 18 which is closed only in the area of incidence of the atomizing jet 6, to catch the atomizing jet 6 and to form the block 10, which sleeve has the shape of a partial hollow cylinder has and is fixed in place with respect to the rotational and longitudinal movement of the starting piece 8.
  • the bushing 18 can perform an oscillating movement about its inherently fixed central position, namely as a longitudinal and / or rotational movement with respect to the axis of rotation of the approach piece 8.
  • FIG. 4 the essential components of a device according to the invention for the production of hollow blocks are shown without the trigger device.
  • the atomizing device 1, 2, 3, 4, 5 corresponds to that in FIG. 1.
  • the atomizing jet 6 strikes a mandrel 27 which is arranged in a stationary manner underneath the annular slot nozzle 5.
  • the mandrel 27 has a partially cylindrical surface 28 in the region facing the atomizing jet 6, as can be seen in FIG. 5.
  • the partial jacket surface of this cylinder extends in cross-section over an angle of approximately 135 °. In the remaining area, the mandrel 27 is made smaller than the imaginary cylinder belonging to its partial cylinder surface.
  • the removable head piece 25 of a starting piece 8 designed as a cylindrical hollow shaft is pushed onto the mandrel 27.
  • the head piece 25 is fastened to the hollow shaft 8 with a screw 26.
  • the head piece 25 is flattened conically in its end region.
  • the atomization jet 6 strikes the conical region of the head piece 25 and forms the deposit 10 there.
  • the deposit 10 connects to the head piece 25 and is additionally held in a form-fitting manner by the pin 9.
  • the deposit 10 is subject to a continuous helical withdrawal movement.
  • this is transmitted by a trigger device (not shown) via the approach piece 8, 25, 26.
  • the withdrawal movement is taken up directly by the already solidified part of the hollow cylinder.
  • a metallic hollow cylindrical block of "infinite" length is created. Its inner surface is comparatively smooth thanks to the shape of the cylindrical part of the mandrel, while its outer surface has been freely shaped by the atomizing jet 6 and is therefore rough.
  • the extraction device used to produce cylindrical hollow blocks is advantageously one in which the extraction movement is transmitted to the agglomerate to be extracted by means of disks, wheels or rollers, the axis angle setting and speed of which can be regulated.
  • the desired feed per revolution can be set by changing the axis angle, while the speed of the movement can be set by changing the speed. Under otherwise constant conditions, this is decisive for the resulting wall thickness of the hollow cylinder.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zu Herstellen eines metallischen Blockes mit Voll- oder Hohlprofil. Durch Zerstäuben einer Metallschmelze mittels Druckgas, Auffangen der Zerstäubungspartikel auf einer Auffangfläche, wobei die Auftreffzone des Zerstäubungsstrahles ständig um eine Drehachse rotiert. Um das Herstellungsverfahren zu vereinfachen wird vorgeschlagen, dass lediglich zu Beginn des Verfahrens ein Anfahrstück als Auffangfläche benutzt wird und dass dieses dann kontinuierlich in Richtung der Drehachse abgezogen wird, so dass als Auffangfläche dann im laufenden Verfahren dann nicht mehr der Dorn, sondern die jeweils vorher gebildete Auffangfläche benutzt wird.The invention relates to a method and a device for producing a metallic block with a solid or hollow profile. By atomizing a molten metal using compressed gas, collecting the atomizing particles on a collecting surface, the impact zone of the atomizing jet constantly rotating about an axis of rotation. In order to simplify the manufacturing process, it is proposed that only at the beginning of the process an approach piece is used as a collecting surface and that this is then continuously pulled off in the direction of the axis of rotation, so that in the current process the collecting surface is then no longer the mandrel, but rather the one in advance formed collecting area is used.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Her- stellung eines metallischen Blockes, der Voll- oder Hohlprofil aufweisen kann, durch Zerstäuben einer Metallschmelze mittels Druckgas und Auffangen der Zerstäubungspartikel auf einer Auffangfläche. Der Block bildet sich als zusammenhängendes Agglomerat der Zerstäubungspartikel. Als Halbzeug wird ein derartiger Block beispielsweise zu Drähten, Rohren oder anderen Profilen weiterverarbeitet.The invention relates to a method and apparatus for Her - position of a metallic block, the full or may have a hollow profile, by spraying a molten metal using pressurized gas and collecting the sputtering particles on a collecting surface. The block forms as a coherent agglomerate of the atomizing particles. Such a block is further processed as a semi-finished product, for example to form wires, tubes or other profiles.

Die Herstellung von Blöcken erfolgt üblicherweise durch Gießen in Kokillen und anschließendes Walzen oder auch durch Stranggießen.Blocks are usually produced by casting in molds and subsequent rolling or by continuous casting.

Nach einem aus der DE-PS 22 52 139 bekannten Verfahren werden Formkörper, z.B. flache Scheiben für Schmiedeteile, erzeugt, indem eine Metallschmelze mittels Druckgas zerstäubt wird und die Zerstäubungspartikel in einer Form aufgefangen werden. Das Verfahren hat besondere Vorteile, weil Seigerungen und Gußgefüge in den her, gestellten Vorformlingen vermieden werden und daher auch in dieser Hinsicht schwierige Legierungen zu Formteilen verarbeitet werden können. Meist ist mit dieser Vorgehensweise auch eine Verringerung der Zahl der Verformungsstufen bis zum Endprodukt im Vergleich zu einer konventionellen Herstellung verbunden.According to a process known from DE-PS 22 52 139, moldings, for example flat disks for forged parts, are produced by atomizing a molten metal by means of compressed gas and collecting the atomizing particles in a mold. The procedure ha t particular advantages because segregation and cast structure be avoided in her, asked preforms and can therefore be processed in this respect difficult alloys to give moldings. This procedure usually also involves a reduction in the number of deformation stages up to the end product compared to conventional production.

Es wurde auch bereits vorgeschlagen, durch Auffangen der Zerstäu- bungspartikel in einer zylindrischen Form Blöcke, z.B. für die Rohrherstellung, zu erzeugen. Bei dem bisher bekannten Zerstäubungsverfahren ist jedoch die herstellbare Blocklänge stark begrenzt, da sich bei größeren Längen die Entfernung der Auffangfläche von der Zerstäubungsdüse während des Zerstäubungsvorgangs zu stark ändert und die Bedingungen für die Strömung des Zerstäubungs- gases und für die Abkühlung der Zerstäubungspartikel zu ungünstig werden. Daher sind Blöcke, deren Länge mindestens doppelt so qroß ist wie ihre charakteristische Querabmessung (z.B. Durchmesser oder Diagonale), nicht oder nur bedingt nach diesem Verfahren herstellbar.It has also been proposed, and by collecting the Zerstä - bung particle in a cylindrical mold blocks, to produce, for example, for the production of pipes. In the previously known sputtering, however, the producible block length is very limited, since at greater lengths to remove the collecting area s changes from the spray nozzle during the spraying operation too strong and the conditions for the flow of Zerstäub un g s - gas and for cooling Atomizing particles become too unfavorable. Therefore, blocks whose length is at least twice as qro ß as its characteristic transverse dimension (eg diameter or diagonal), or only conditionally produced by this process.

Ferner ist es bekannt, Hohlzylinder, die z.B. in Form von dickwandigen Hohlblöcken als Halbzeuge (Rohrluppen) für die Rohrherstellung benötigt werden, mit unterschiedlichen Wanddicken dadurch herzustellen, daß eine Metallschmelze in kleine Tröpfchen zerstäubt wird und die Zerstäubungspartikel auf einem drehbaren und in Längsrichtung verschiebbaren zylindrischen Dorn aufgefangen werden (GB-PS 1 599 392). Die Dicke der aufgesprühten Schicht, d.h. die Wanddicke des Hohlzylinders ist von der pro Zeiteinheit zerstäubten Schmelzenmenge und von der Geschwindigkeit der Dreh- und Längsbewegung des Dornes abhängig. Die relative Dichte der gesprühten Schicht kann 100 % betragen oder aber auch kleiner sein. Die so hergestellten Hohlzylinder sind für die Warmverarbeitung (z.B. Strangpressen) oder - bei voller Dichte - direkt für die Kaltverarbeitung (z.B. Kaltpilgern) geeignet. Dieses Verfahren bietet gegenüber dem üblichen Weg über das Gießen insbesondere folgende Vorteile:

  • - keine Seigerungen und Entmischungen,
  • - weniger Verformungsschritte erforderlich (Energie-und Werkstoffersparnis),
  • - kein Gußgefüge (bessere Verformbarkeit),
  • - Herstellung "exotischer" Legierungen möglich.
Furthermore, it is known to manufacture hollow cylinders, which are required, for example in the form of thick-walled hollow blocks as semi-finished products (tube blanks) for tube production, with different wall thicknesses by atomizing a molten metal into small droplets and the atomizing particles on a rotatable and longitudinally displaceable cylindrical Thorn can be caught (GB-PS 1 599 392). The thickness of the sprayed-on layer, ie the wall thickness of the hollow cylinder, depends on the amount of melt atomized per unit of time and on the speed of the rotational and longitudinal movement of the mandrel. The relative density of the sprayed layer can be 100% or even smaller. The hollow cylinders produced in this way are suitable for hot processing (e.g. extrusion) or - at full density - directly for cold processing (e.g. cold pilgrims). This method offers the following advantages over the usual way of casting:
  • - no segregation and segregation,
  • - fewer deformation steps required (energy and material savings),
  • - no cast structure (better deformability),
  • - Production of "exotic" alloys possible.

Dieses bekannte Sprühverfahren hat jedoch einen wesentlichen Nachteil: Der dreh- und längsverschiebbare Dorn muß eine Oberfläche aufweisen, an der die aufgesprühten Partikel haften, damit sie während der Drehbewegung nicht vom Dorn herunterfallen. Dies hat aber zur Folge, daß der Dorn nach dem Sprühvorgang aus dem Hohlzylinder, der beim Erkalten außerdem noch aufgeschrumpft ist, nicht herausgezogen werden kann. Besteht der Dorn aus einem spröden Werkstoff, z.B. Keramik, muß er zertrümmert und müssen seine Bruchstücke restlos entfernt werden, was mit erheblichem Aufwand verbunden ist.However, this known spraying method has one major disadvantage: the rotatable and longitudinally displaceable mandrel must have a surface to which the sprayed particles adhere so that they do not fall off the mandrel during the rotational movement. However, this has the consequence that the mandrel cannot be pulled out of the hollow cylinder after the spraying process, which is also shrunk when it cools down. If the mandrel is made of a brittle material, e.g. Ceramics, he must be smashed and his fragments must be removed completely, which is associated with considerable effort.

Wenn der Dorn aus z.B. Stahlblech gebildet ist, besteht die Gefahr, daß er sich durch die hohe Temperatur der auftreffenden Schmelzenpartikel verzieht. Auch hierbei ist seine unbedingt notwendige Entfernung vor der Endbearbeitung eine aufwendige Angelegenheit.If the mandrel is e.g. Steel sheet is formed, there is a risk that it warps due to the high temperature of the incident melt particles. Here, too, its absolutely necessary removal before finishing is a complex matter.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden.The object of the present invention is to avoid these disadvantages.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, wobei vorteilhafte Weiterbildungen dieses Verfahrens in den Unteransprüchen 2 - 15 angegeben sind. Eine für die Durchführung dieses Verfahrens geeignete Vorrichtung ist im Anspruch 16 gekennzeichnet und in den Ansprüchen 17 bis 37 mit ihren vorteilhaften Weiterbildungen dargestellt.According to the invention, this object is achieved by a method having the features of patent claim 1, advantageous developments of this method being specified in subclaims 2-15. A device suitable for carrying out this method is characterized in claim 16 and shown in claims 17 to 37 with its advantageous developments.

Die Erfindung geht davon aus, daß eine Metallschmelze in an sich bekannter Weise durch ein Druckgas in kleine Partikel zerstäubt wird. Diese Zerstäubungspartikel werden in einer Vorrichtung auf einer Auffangfläche aufgefangen, die sowohl einer Drehbewegung unterliegt, als auch gleichzeitig eine Längsbewegung (im Sinne einer Abzugsbewegung) in Richtung der Drehachse ausführt. Es empfiehlt sich, die Drehachse in einem Winkel, der größer als 90° und kleiner als 180° ist, gegenüber der Richtung des Zerstäubungsstrahles geneigt einzustellen. Infolge der Drehbewegung wandert die Auftreffzone des Zerstäubungsstrahles ständig über die Auffangfläche und bildet ein schichtenweise anwachsendes Agglomerat zusammenhängender Zerstäubungspartikel. Die Formung der sich in Längsrichtung des entstehenden Blockes erstreckenden Oberflächenbereiche wird im Sinne eines Freiformens mittels des Zerstäubungsstrahls durch Steuerung der Bewegung des Agglomerates und zusätzlich oder alternativ hierzu mit Hilfe mindestens einer an sich ortsfest gehaltenen Begrenzungsfläche vorgenommen, auf die jeweils ein Teil des Zerstäubungsstrahls trifft, ohne daran zu haften. Unter einer an sich ortsfesten Begrenzungsfläche wird in diesem Zusammenhang eine Anordnung verstanden, bei der die Begrenzungsfläche nicht aus dem Bereich des Sprühstrahls herausbewegt wird; d.h. neben einer starren Anordnung sind auch die Rotation und oszillierende Bewegungen (mit kurzem Hub) um eine Mittellage zugelassen.The invention is based on the assumption that a molten metal is atomized into small particles by a compressed gas in a manner known per se. These atomizing particles are collected in a device on a collecting surface, which is both subject to a rotary movement and simultaneously executes a longitudinal movement (in the sense of a withdrawal movement) in the direction of the axis of rotation. It is advisable to set the axis of rotation at an angle that is greater than 90 ° and less than 180 °, inclined to the direction of the atomizing jet. As a result of the rotary movement, the impact zone of the atomizing jet constantly migrates over the collecting area and forms an agglomerate of coherent atomizing particles that grows in layers. The shaping of the surface areas extending in the longitudinal direction of the resulting block is carried out in the sense of free-form by means of the atomizing jet by controlling the movement of the agglomerate and additionally or alternatively with the aid of at least one boundary surface which is held in a fixed manner and which is hit by part of the atomizing jet. without sticking to it. In this context, a per se stationary boundary surface is understood to mean an arrangement in which the boundary surface is not moved out of the area of the spray jet; i.e. In addition to a rigid arrangement, rotation and oscillating movements (with a short stroke) around a central position are also permitted.

Die Entfernung der Auffangfläche (d.h. der jeweils obersten Schicht der Zerstäubungspartikel) von der Zerstäubungsdüse, die vorzugsweise als Ringschlitzdüse ausgebildet ist, wird vor Beginn der Zerstäubung auf einen gewünschten Wert eingestellt. Durch Änderung dieser Entfernung läßt sich die Porosität des hergestellten Blockes beeinflussen. Je größer die Entfernung, umso stärker sind die Zerstäubungspartikel beim Auftreffen auf die Auffangfläche bereits durcherstarrt und verformen sich umso weniger, so daß die Porosität zunimmt.The distance of the collecting surface (i.e. the uppermost layer of the atomizing particles) from the atomizing nozzle, which is preferably designed as an annular slot nozzle, is set to a desired value before the atomization begins. The porosity of the block produced can be influenced by changing this distance. The greater the distance, the more the atomization particles have solidified when they hit the collecting surface and deform the less, so that the porosity increases.

Zur Erzeugung von Blöcken mit einer einheitlichen Gefügeausbildung werden in bevorzugter Ausführung des Verfahrens, damit die Fluglänge der Zerstäubungspartikel und somit im wesentlichen ihre Abkühlbedingungen konstant bleiben, die Drehbewegung und die Längsbewegung in Abhängigkeit von der pro Zeiteinheit zerstäubten Schmelzenmenge so geregelt, daß die Entfernung der Auftreffzone auf der Auffangfläche von der Zerstäubungsdüse konstant bleibt. Es ist aber auch möglich, diese Entfernung während des Zerstäubungsvorgangs gezielt zu verändern, um im Block Zonen mit unterschiedlichem Gefüge, also mit unterschiedlicher Dichte und Porosität zu erzeugen.In order to produce blocks with a uniform microstructure, in a preferred embodiment of the method, so that the flight length of the atomizing particles and thus essentially their cooling conditions remain constant, the rotational movement and the longitudinal movement are regulated as a function of the melt quantity atomized per unit of time so that the distance from the impact zone remains constant on the collecting surface of the atomizing nozzle. However, it is also possible to specifically change this distance during the atomization process in order to create zones with different structures, that is to say with different density and porosity, in the block.

Bei Beginn des Zerstäubungsvorganges werden die Zerstäubungspartikel auf einem Anfahrstück von einer Fläche aufgefangen, die vorzugsweise mit Nuten oder Zapfen versehen ist, um eine formschlüssige Verbindung mit dem aus den Zerstäubungspartikeln gebildeten Agglomerat zu erzielen. Im weiteren Verlauf des Zerstäubungsvorganges werden die Zerstäubungspartikel von der bei der vorigen Umdrehung niedergeschlagenen Schicht aufgefangen.At the beginning of the atomization process, the atomization particles are collected on a starting piece from a surface which is preferably provided with grooves or pins in order to achieve a positive connection with the agglomerate formed from the atomization particles. In the further course of the atomization process, the atomization particles are caught by the layer deposited during the previous revolution.

Wenn der Querschnitt des Zerstäubungsstrahles wesentlich kleiner ist als der Querschnitt des zu erzeugenden Blockes und/oder wenn der Blockquerschnitt nicht kreisförmig, sondern polygonal (z.B. quadratisch) ist, muß die Auffangfläche Pendelbewegungen senkrecht zur Richtung des Zerstäubungsstrahles ausführen, damit die Auftreffzone des Zerstäubungsstrahles die gesamte Auffangfläche überstreicht.If the cross-section of the atomizing jet is significantly smaller than the cross-section of the block to be produced and / or if the block cross-section is not circular but polygonal (e.g. square), the collecting surface must perform oscillating movements perpendicular to the direction of the atomizing jet so that the zone of impact of the atomizing jet covers the entire area Collecting area sweeps over.

Durch Einstellung des WinkelsOC zwischen der Richtung (Achse) des Zerstäubungsstrahles und der Drehachse der Auffangfläche und Festlegung der Pendelbewegung läßt sich bei vorgegebenem Querschnitt des Zerstäubungsstrahles ein gewünschter Blockquerschnitt herstellen. Es wurde bereits ausgeführt, daß die Formung der sich in Längsrichtung erstreckenden Oberflächenbereiche des Blockes auch allein mit Hilfe des Zerstäubungsstrahles im Sinne eines Freiformens erfolgen kann. Die so entstehenden Oberflächen zeichnen sich durch relativ starke Rauhigkeit aus. Glattere Oberflächen ergeben sich, wenn alternativ oder zusätzlich hierzu ortsfest gehaltene Begrenzungsflächen verwendet werden, deren Gestalt ein Negativbild der jeweils gewünschten inneren und/oder äußeren Blockoberflächenform ist. Die Formung erfolgt in der Weise, daß jeweils ein Teil des Zerstäubungsstrahles auf eine solche Begrenzungsfläche trifft, ohne an der Begrenzungsfläche anzubacken; der übrige Teil des Zerstäubungsstrahles trifft auf die Oberfläche des bereits gebildeten Agglomerates, so daß insgesamt ein zusammenhängender Formkörper entsteht, dessen Oberflächenform durch die Begrenzungsfläche bestimmt wird. Damit das Abziehen des Agglomerates nicht gestört wird, sind die Begrenzungsflächen parallel zur Abzugsrichtung auszurichten. Insoweit besteht eine gewisse Ähnlichkeit zur Formgebung beim Stranggießen.By setting the angle OC between the direction (axis) of the atomizing jet and the axis of rotation of the collecting surface and determining the pendulum movement, a desired block cross section can be produced for a given cross section of the atomizing jet. It has already been stated that the surface areas of the block which extend in the longitudinal direction can also be shaped solely with the aid of the atomizing jet in the sense of free-forming. The resulting surfaces are characterized by relatively strong roughness. Smoother surfaces are obtained if, alternatively or in addition, stationary bounding surfaces are used, the shape of which is a negative image of the desired inner and / or outer block surface shape. The shaping takes place in such a way that a part of the atomizing jet strikes such a boundary surface without baking on the boundary surface; the remaining part of the atomizing jet strikes the surface of the agglomerate already formed, so that overall a coherent shaped body is formed, the surface shape of which is determined by the boundary surface. To ensure that the agglomerate is not disturbed, the boundary surfaces must be aligned parallel to the direction of withdrawal. In this respect, there is a certain similarity to the shape during continuous casting.

Die Begrenzungsflächen können die Außenkontur der Auffangfläche ganz oder teilweise außen umgeben. Zur Herstellung zylindrischer Blöcke bietet sich beispielsweise die Verwendung einer Teilfläche eines Zylinderinnenmantels an. Wesentlich in jedem Fall ist, daß die Begrenzungsfläche im Prinzip ortsfest gehalten wird. Das bedeutet aber, wie bereits erwähnt, nicht unbedingt eine starre Befestigung; vielmehr soll damit ausgedrückt werden, daß die Begrenzungsfläche nicht mit dem entstehenden Block abgezogen wird und insoweit ortsfest angeordnet ist. Es kann jedoch vorteilhaft sein, die Begrenzungsfläche mit geringem Hub (z.B. 3 mm) um eine Mittellage oszillieren zu lassen, um ein Anbacken des Agglomerates an der Begrenzungsfläche zu verhindern. Diese oszillierende Bewegung erfolgt in Richtung der Drehachse der Auffangfläche; bei der Herstellung zylindrischer Blöcke kann sie auch als Drehbewegung (z.B. Winkel 5 - 10°) um die Drehachse der Auffangfläche ausgeführt werden. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich nicht nur Blöcke beliebiger Querschnittsform mit Vollprofil herstellen, sondern auch Blöcke mit Hohlprofil. Hierbei wird für die Formung der Innenoberfläche eine Begrenzungsfläche in Form eines Dornes verwendet, der in einer an sich ortsfesten Lage gehalten, also nicht zusammen mit dem entstehenden Agglomerat abgezogen wird. Der Dorn kann aber wiederum oszillierende Längs- und/oder Drehbewegungen (letzteres nur bei zylindrischer Innenoberfläche) bezüglich der Drehachse der Auffangfläche ausführen, um ein Anbacken des Agglomerates zu verhindern. Bei der Herstellung von Blöcken mit nichtzylindrischer Innenoberfläche muß sich der Dorn, dessen Oberfläche, soweit diese zur Formung dient, einem Negativbild der Innenoberfläche des Hohlblockes entspricht, mit dem gebildeten Agglomerat mitdrehen, damit die Abzugsbewegung nicht blockiert wird. Das Abziehen kann dadurch erleichtert werden, daß der Dorn in Abzugsrichtung leicht konisch ausgeführt wird. Bei der Herstellung von hohlen Blöcken mit zylindrischen Innenoberflächen wird vorteilhaft ein Dorn verwendet, dessen Oberfläche lediglich in einem Teilbereich, und zwar auf der dem Zerstäubungsstrahl zugewandten Seite zylindrisch ausgebildet ist. Die Teilmantelfläche dieses Zylinders erstreckt sich - im Querschnitt von der Zylinderachse aus gesehen - über einen Kreissektor mit einem Öffnungswinkel von weniger als 180°. Die übrigen Oberflächenbereiche des Dornes können, soweit sie auf der Seite des abzuziehenden Agglomerates liegen, z.B. ebenflächig (prismatisch) ausgeführt sein; sie müssen nur innerhalb des gedachten Zylinders liegen, also innerhalb des der Innenoberfläche des Hohlblockes entsprechenden Zylinders. Durch diese Formgehung wird verhindert, daß das sich bildende Agglomerat auf den Dorn aufschrumpfen kann.The boundary surfaces can completely or partly surround the outer contour of the collecting surface. For the production of cylindrical blocks, for example, the use of a partial surface of an inner cylinder jacket is appropriate. It is essential in any case that the boundary surface is in principle kept stationary. However, as already mentioned, this does not necessarily mean a rigid attachment; rather, it is intended to express that the boundary surface is not removed with the resulting block and is so far arranged in a stationary manner. However, it can be advantageous to allow the boundary surface to oscillate around a central position with a small stroke (for example 3 mm) in order to prevent the agglomerate from caking on the boundary surface. This oscillating movement takes place in the direction of the axis of rotation of the collecting surface; in the production of cylindrical blocks, it can also be carried out as a rotary movement (eg angle 5 - 10 °) around the axis of rotation of the collecting surface. Not only blocks of any cross-sectional shape with a full profile can be produced with the method according to the invention, but also blocks with a hollow profile. Here, a boundary surface in the form of a mandrel is used for the shaping of the inner surface, which is held in a position which is inherently stationary, that is to say not pulled off together with the agglomerate formed. However, the mandrel can in turn perform oscillating longitudinal and / or rotary movements (the latter only with a cylindrical inner surface) with respect to the axis of rotation of the collecting surface in order to prevent the agglomerate from sticking. When producing blocks with a non-cylindrical inner surface, the mandrel, the surface of which, insofar as it is used for shaping, corresponds to a negative image of the inner surface of the hollow block, must rotate with the agglomerate formed so that the withdrawal movement is not blocked. The removal can be facilitated by making the mandrel slightly conical in the withdrawal direction. In the production of hollow blocks with cylindrical inner surfaces, a mandrel is advantageously used, the surface of which is cylindrical only in a partial area, namely on the side facing the atomizing jet. The partial lateral surface of this cylinder extends - viewed in cross section from the cylinder axis - over a circular sector with an opening angle of less than 180 °. The remaining surface areas of the mandrel, as far as they lie on the side of the agglomerate to be removed, can for example be flat (prismatic); they only have to lie within the imaginary cylinder, ie within the cylinder corresponding to the inner surface of the hollow block. This shape prevents the agglomerate that forms from shrinking onto the mandrel.

Während der Zerstäubungsstrahl auf den zylindrischen Teil des Dornes trifft, wird das bereits gebildete Agglomerat in einer kontinuierlichen Abzugsbewegung entfernt, wobei diese Abzugsbewegung schraubenlinienförmig durchgeführt wird. Das Agglomerat wird also nicht nur in einer Längsbewegung von dem Dorn abgezogen, sondern dabei gleichzeitig auch um die Längsachse des Dornes gedreht. Auf diese Weise wird ein beständiges "Wachsen" des metallischen Hohlzylinders gewährleistet, weil der Sprühstrahl stets auf den bereits erstarrten Kopfteil der Ablagerung auftrifft und sich mit diesem verbindet. Um das Anfahren des Prozesses zu erleichtern, empfiehlt es sich, zu Beginn der Verfahrens auf den Dorn von außen ein im wesentlichen zylindrisches Anfahrstück zu schieben, das zunächst als Auffangfläche dient. Im Außendurchmesser sollte es dem Außendurchmesser des Hohlzylinders entsprechen. Um das Aufschieben auf den Dorn zu ermöglichen, ist das Anfahrstück zumindest an einem Ende rohrförmig ausgebildet, wobei der Innendurchmesser des Rohres dem Innendurchmesser des zu erzeugenden Hohlzylinders entspricht. Der Sprühstrahl wird zu Beginn des Verfahrens auf den aufgeschobenen Kopfbereich des Anfahrstückes gerichtet, so daß sich die Schmelzenpartikel mit diesem Anfahrstück verbinden. Dadurch ist es ohne weiteres möglich, die Abzugsbewegung auf die entstehende Ablagerung zu übertragen.While the atomizing jet hits the cylindrical part of the mandrel, the agglomerate already formed is removed in a continuous withdrawal movement, this withdrawal movement being carried out in a helical manner. The agglomerate is therefore not only pulled off the mandrel in a longitudinal movement, but is also rotated about the longitudinal axis of the mandrel at the same time. In this way, a constant "waxing" of the hollow metal cylinder is ensured because the spray jet always strikes the already solidified head part of the deposit and connects to it. To make it easier to start the process, it is advisable to slide an essentially cylindrical approach piece onto the mandrel from the outside at the start of the process, which initially serves as a collecting surface. The outside diameter should correspond to the outside diameter of the hollow cylinder. In order to enable it to be pushed onto the mandrel, the approach piece is tubular at least at one end, the inside diameter of the tube corresponding to the inside diameter of the hollow cylinder to be produced. At the beginning of the process, the spray jet is directed onto the pushed-on head area of the start-up piece, so that the melt particles combine with this start-up piece. As a result, it is easily possible to transfer the withdrawal movement to the resulting deposit.

Vorteilhaft wird das Anfahrstück im Kopfbereich außen konisch angeschrägt, wobei es weiterhin nützlich sein kann, in diesem angeschrägten Bereich Zapfen oder Nuten vorzusehen, die eine formschlüssige Verbindung des Anfahrstückes mit der erzeugten Ablagerung sicherstellen. Dieser Kopfteil des Anfahrstücks sollte leicht auswechselbar gestaltet werden, da er vor der Weiterverarbeitung des Hohlzylinders von diesem abgetrennt wird.Advantageously, the start-up piece is beveled conically on the outside in the head area, it may also be useful to provide pins or grooves in this beveled area, which ensure a positive connection of the start-up piece with the deposit produced. This head part of the approach piece should be designed to be easily exchangeable, since it is separated from the hollow cylinder before it is further processed.

Da das sich bildende Agglomerat nicht an den Begrenzungsflächen anhaften darf, sondern in der Abzugsbewegung über diese Flächen gleiten muß, ist es von Vorteil, diese Flächen z.B. mit Hartmetall oder mit Keramik zu beschichten oder auch mit Hartstoffen (z.B. Titannitrid, Titanoxid, Aluminiumoxid) zu bedampfen. Zumindest sollten sie gehärtet sein und dadurch eine erhöhte Verschleißfestigkeit besitzen, damit ihre Rauhigkeit möglichst lange niedrig bleibt. Förderlich ist es auch, die Begrenzungsflächen zu kühlen. Hierzu sollten insbesondere in oberflächennahen Bereichen entsprechende Kühlkanäle zur Durchleitung eines Kühlmediums vorgesehen werden.Since the agglomerate that forms must not adhere to the boundary surfaces, but must slide over these surfaces in the withdrawal movement, it is advantageous to e.g. to be coated with hard metal or with ceramic or also to be coated with hard materials (e.g. titanium nitride, titanium oxide, aluminum oxide). At the very least, they should be hardened and therefore have increased wear resistance so that their roughness remains low for as long as possible. It is also beneficial to cool the boundary surfaces. For this purpose, appropriate cooling channels for the passage of a cooling medium should be provided, particularly in areas near the surface.

Im folgenden soll die Erfindung anhand der Beispiele in den Figuren 1 - 5 näher erläutert werden. Es zeigen:

  • Fig. 1 einen Schnitt durch eine Zerstäubungsanlage mit hydraulischer Abzugsvorrichtung,
  • Fig. 2 einen Schnitt durch einen Teil einer Zerstäubungsanlage mit Rollenabzug und in Begrenzungswänden geführter Auffangfläche,
  • Fig. 3 einen Schnitt durch einen Teil einer Zerstäubungsanlage mit in einer Zylindermantelteilfläche geführter Auffangfläche,
  • Fig. 4 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Anlage zur Herstellung von zylindrischen Hohlblöcken,
  • Fig. 5 einen Schnitt gemäß Linie A-A in Fig. 4.
  • Fig. 1 zeigt den Aufbau einer erfindungsgemäßen Zerstäubungsanlage. Der Gießstrahl 3 einer Metallschmelze 2 fließt aus dem Schmelzenbehälter 1 in die Mitte der in diesem Beispiel ringförmig ausgebildeten Zerstäubungsdüse 5 und wird mittels Druckgas, das durch die Leitung 4 in die Zerstäubungsdüse 5 geführt wird, zerstäubt. Die Zerstäubungspartikel des Zerstäubungsstrahles 6 werden zu Beginn des Zerstäubungsvorganges von der Auffangfläche 7 des Anfahrstückes 8 aufgefangen, dessen Kopf auswechselbar ist. Um eine formschlüssige Verbindung zu erhalten, ist die Auffangfläche 7 mit mehreren Zapfen 9 bestückt. Das Anfahrstück 8 wird um eine senkrecht auf dem in diesem Beispiel eben ausgebildeten Mittelstück der Auffangfläche 7 stehende Drehachse gedreht und gleichzeitig in dem Maße in Richtung dieser Drehachse zurückgezogen, wie die Länge des aus den aufgefangenen Zerstäubungspartikeln gebildeten Blockes 10 wächst, so daß der Abstand der jeweiligen Auffangfläche von der Zerstäubungsdüse 5 konstant bleibt. Die Gestalt der Mantelfläche des Blockes 10 bildet sich ohne Verwendung einer äußeren Form (Freiformen).
The invention will be explained in more detail below with reference to the examples in FIGS. 1-5. Show it:
  • 1 shows a section through an atomization system with a hydraulic extraction device,
  • 2 shows a section through part of an atomization system with a roller take-off and a collecting surface guided in boundary walls,
  • 3 shows a section through part of an atomization system with a collecting surface guided in a partial cylinder jacket surface,
  • 4 shows a section through an installation according to the invention for the production of cylindrical hollow blocks,
  • 5 shows a section along line AA in FIG. 4.
  • Fig. 1 shows the structure of an atomization system according to the invention. The pouring jet 3 of a molten metal 2 flows from the melt container 1 into the center of the atomizing nozzle 5, which is annular in this example and is atomized by means of compressed gas which is fed through the line 4 into the atomizing nozzle 5. The atomizing particles of the atomizing jet 6 are collected at the beginning of the atomizing process by the collecting surface 7 of the starting piece 8, the head of which can be replaced. In order to obtain a positive connection, the collecting surface 7 is equipped with several pins 9. The starting piece 8 is rotated about an axis of rotation which is perpendicular to the center piece of the collecting surface 7 which is formed in this example and at the same time retracted in the direction of this axis of rotation as the length of the block 10 formed from the collected atomizing particles increases, so that the distance between the respective collecting area of the atomizing nozzle 5 remains constant. The shape of the lateral surface of the block 10 is formed without using an external shape (free-form).

Die Drehbewegung der Auffangfläche 7 wird durch einen Motor 11 und Zahnräder 12 bewirkt und mittels Profilwelle 13 auf den Kolben 14 übertragen, der in einem Zylinder 15 beweglich angeordnet ist und gleichzeitig durch eine hydraulische Druckbeaufschlagung in eine Längsbewegung versetzt wird. Der Winkel der Drehachse der Auffangfläche 7 wird durch die Schwenkvorrichtung 16 eingestellt. Diese gesamte Auffangvorrichtung ist auf einem Schlitten 17 montiert, der Bewegungen senkrecht zur Zerstäubungsrichtung ausführen kann.The rotary movement of the collecting surface 7 is brought about by a motor 11 and gear wheels 12 and transmitted by means of a profiled shaft 13 to the piston 14, which is movably arranged in a cylinder 15 and at the same time is set into a longitudinal movement by hydraulic pressurization. The angle of the axis of rotation of the collecting surface 7 is set by the swivel device 16. This entire collecting device is mounted on a carriage 17 which can carry out movements perpendicular to the direction of atomization.

In Figur 2 wird als weitere Ausführungsform eine Vorrichtung zur Herstellung beliebig langer Blöcke mit beliebiger Querschnittsform gezeigt. Das Anfahrstück 8, dessen Kopf wiederum auswechselbar ist und dessen Querschnitt über seiner ganzen Länge dem des zu erzeugenden Blockes entspricht, wird von mehreren durch Federkraft angedrückten Rollen 20 gehalten und von diesen in Längsrichtung angetrieben.FIG. 2 shows a further embodiment of a device for producing blocks of any length with any cross-sectional shape. The start-up piece 8, the head of which can in turn be exchanged and the cross section of which corresponds over its entire length to that of the block to be produced, is held by several rollers 20 pressed by spring force and driven in the longitudinal direction by these.

Die Rollen 20 sind selbst in einem im Gehäuse 22 drehbaren Käfig 21 gelagert, der die Drehbewegung auf das Anfahrstück 8 überträgt. Die Antriebe für die Rollen 20, den Käfig 21 und den Schlitten 17 sind nicht dargestellt. Im Gegensatz zu Fig. 1 weist diese Abzugsvorrichtung keine Begrenzung hinsichtlich der abziehbaren Blocklänge auf. Eine gleichzeitige Dreh- und Längsbewegung kann bei Blöcken 10, sofern diese einen kreisförmigen Querschnitt haben, auch dadurch erreicht werden, daß die Achsen der antreibenden Rollen 20 schwenkbar angeordnet und schräg zur Längsachse des Anfahrstücks 8 angestellt werden.The rollers 20 are themselves mounted in a cage 21 which can be rotated in the housing 22 and which transfers the rotary movement to the starting piece 8. The drives for the rollers 20, the cage 21 and the carriage 17 are not shown. In contrast to FIG. 1, this extraction device has no limitation with regard to the removable block length. A simultaneous rotary and longitudinal movement can be achieved in blocks 10, provided that they have a circular cross section, in that the axes of the driving rollers 20 are arranged pivotably and are inclined to the longitudinal axis of the starting piece 8.

In Figur 2 werden zur Formung der Mantelflächen des Blockes Begrenzungsflächen (Büchse 23) benutzt. Die Partikel des Zerstäubungsstrahles 6 werden von der Auffangfläche 7 des Anfahrstückes 8 aufgefangen, das sich zu Beginn des Sprühvorgangs in der Büchse 23 befindet. Diese Büchse 23 bestimmt die äußere Kontur des Blockes 10 und ist drehbar (z.B. mittels Kugellager 24) über eine Aufnahme 19 im Gehäuse 22 gelagert.In Figure 2, boundary surfaces (bushing 23) are used to form the lateral surfaces of the block. The particles of the atomizing jet 6 are collected by the collecting surface 7 of the starting piece 8, which is located in the bush 23 at the beginning of the spraying process. This bushing 23 determines the outer contour of the block 10 and is rotatably mounted (e.g. by means of ball bearings 24) via a receptacle 19 in the housing 22.

Um ein Anbacken der Zerstäubungspartikel an der Innenwand der Büchse 23 zu verhindern, wird vorteilhaft eine oszillierende Bewegung in Richtung der Längsachse des Anfahrstücks 8 über die Aufnahme 19 auf die Büchse 23 gegeben. Der Antrieb hierfür ist nicht dargestellt. Abgesehen von der oszillierenden Bewegung ist die Aufnahme 19 gegenüber dem Gehäuse 22 feststehend angeordnet. Der Anfahrkopf 8 führt die Dreh-und Längsbewegung aus. Er kann eine beliebige Querschnittsform, z.B. Kreis oder Quadrat, aufweisen und überträgt die Drehbewegung auf die den Block 10 aufnehmende Büchse 23. Bei einem Block mit Kreisquerschnitt ist eine drehbare Lagerung der Büchse 23 nicht erforderlich, da ein derartiger Block sich auch in einer feststehenden zylindrischen Büchse 23 drehen kann.In order to prevent caking of the atomizing particles on the inner wall of the sleeve 23, an oscillating movement in the direction of the longitudinal axis of the approach piece 8 is advantageously given to the sleeve 23 via the receptacle 19. The drive for this is not shown. Apart from the oscillating movement, the receptacle 19 is arranged fixedly in relation to the housing 22. The start head 8 executes the rotary and longitudinal movement. It can have any cross-sectional shape, e.g. Circle or square, and transmits the rotational movement to the bushing 23 receiving the block 10. In the case of a block with a circular cross section, a rotatable mounting of the bushing 23 is not necessary, since such a block can also rotate in a stationary cylindrical bushing 23.

Eine vorteilhafte Ausführungsform zur Herstellung von Blöcken mit Kreisquerschnitt zeigt Figur 3. In diesem Fall genügt es, für das Auffangen des Zerstäubungsstrahles 6 und das Formen des Blockes 10 als Begrenzungsfläche eine nur im Auftreffbereich des Zerstäubungsstrahles 6 geschlossene Büchse 18 einzusetzen, die die Form eines Teilhohlzylinders hat und im Hinblick auf die Dreh- und Längsbewegung des Anfahrstücks 8 ortsfest angebracht ist. Es kann wiederum vorteilhaft sein, die Büchse 18 eine oszillierende Bewegung um ihre an sich ortsfeste Mittellage ausführen zu lassen, und zwar als Längs- und/oder Drehbewegung bezüglich der Drehachse des Anfahrstücks 8.FIG. 3 shows an advantageous embodiment for the production of blocks with a circular cross section. In this case, it is sufficient to use a bush 18, which is closed only in the area of incidence of the atomizing jet 6, to catch the atomizing jet 6 and to form the block 10, which sleeve has the shape of a partial hollow cylinder has and is fixed in place with respect to the rotational and longitudinal movement of the starting piece 8. It can in turn be advantageous to have the bushing 18 perform an oscillating movement about its inherently fixed central position, namely as a longitudinal and / or rotational movement with respect to the axis of rotation of the approach piece 8.

In Figur 4 sind die wesentlichen Bestandteile einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung von Hohlblöcken allerdings ohne die Abzugsvorrichtung dargestellt. Die Zerstäubungsvorrichtung 1, 2, 3, 4, 5 entspricht der in Fig. 1. Der Zerstäubungsstrahl 6 trifft auf einen unterhalb der Ringschlitzdüse 5 ortsfest angeordneten Dorn 27 auf. Der Dorn 27 besitzt in dem dem Zerstäubungsstrahl 6 zugewandten Bereich, wie aus Fig. 5 hervorgeht, eine teilweise zylindrische Oberfläche 28. Die Mantelteilfläche dieses Zylinders erstreckt sich im Querschnitt gesehen über einen Winkel von etwa 135°. Im übrigen Bereich ist der Dorn 27 kleiner ausgebildet als der gedachte zu seiner Zylinderteilmantelfläche gehörige Zylinder.In Figure 4, the essential components of a device according to the invention for the production of hollow blocks are shown without the trigger device. The atomizing device 1, 2, 3, 4, 5 corresponds to that in FIG. 1. The atomizing jet 6 strikes a mandrel 27 which is arranged in a stationary manner underneath the annular slot nozzle 5. The mandrel 27 has a partially cylindrical surface 28 in the region facing the atomizing jet 6, as can be seen in FIG. 5. The partial jacket surface of this cylinder extends in cross-section over an angle of approximately 135 °. In the remaining area, the mandrel 27 is made smaller than the imaginary cylinder belonging to its partial cylinder surface.

Der Dorn 27, dessen Winkelstellung α zum Zerstäubungsstrahl 6 mit Hilfe einer nicht dargestellten Vorrichtung eingestellt werden kann, ist insbesondere im oberflächennahen Bereich von Kühlkanälen 29 durchzogen. Auf den Dorn 27 ist das abnehmbare Kopfstück 25 eines als zylindrische Hohlwelle ausgebildeten Anfahrstücks 8 aufgeschoben. Das Kopfstück 25 ist mit einer Schraube 26 an der Hohlwelle 8 befestigt. In seinem Endbereich ist das Kopfstück 25 konisch abgeflacht.The mandrel 27, whose angular position α relative to the atomizing jet 6 can be adjusted with the aid of a device (not shown), is traversed in particular by cooling channels 29 in the region near the surface. The removable head piece 25 of a starting piece 8 designed as a cylindrical hollow shaft is pushed onto the mandrel 27. The head piece 25 is fastened to the hollow shaft 8 with a screw 26. The head piece 25 is flattened conically in its end region.

Zu Beginn des Zerstäubungsprozesses trifft der Zerstäubungsstrahl 6 auf den konischen Bereich des Kopfstückes 25 und bildet dort die Ablagerung 10. Die Ablagerung 10 verbindet sich mit dem Kopfstück 25 und wird zusätzlich durch den Zapfen 9 formschlüssig gehalten. Während des gesamten Zerstäubungsprozesses unterliegt die Ablagerung 10 einer kontinuierlichen schraubenlinienförmigen Abzugsbewegung. Zu Beginn des Verfahrens wird diese durch eine nicht dargestellte Abzugsvorrichtung über das Anfahrstück 8, 25, 26 übertragen. Im weiteren Verlauf wird die Abzugsbewegung unmittelbar von dem bereits erstarrten Teil des Hohlzylinders aufgenommen. Auf diese Weise entsteht ein metallischer hohlzylindrischer Block "unendlicher" Länge. Seine Innenoberfläche ist dank der Formgebung durch den zylindrischen Teil des Dornes vergleichsweise glatt, während seine Außenoberfläche durch den Zerstäubungsstrahl 6 frei geformt wurde und daher rauh ist.At the beginning of the atomization process, the atomization jet 6 strikes the conical region of the head piece 25 and forms the deposit 10 there. The deposit 10 connects to the head piece 25 and is additionally held in a form-fitting manner by the pin 9. During the entire atomization process, the deposit 10 is subject to a continuous helical withdrawal movement. At the beginning of the method, this is transmitted by a trigger device (not shown) via the approach piece 8, 25, 26. In the further course, the withdrawal movement is taken up directly by the already solidified part of the hollow cylinder. In this way, a metallic hollow cylindrical block of "infinite" length is created. Its inner surface is comparatively smooth thanks to the shape of the cylindrical part of the mandrel, while its outer surface has been freely shaped by the atomizing jet 6 and is therefore rough.

Als Abzugsvorrichtung wird zur Herstellung zylindrischer Hohlblöcke mit Vorteil eine solche verwendet, bei der die Abzugsbewegung durch Scheiben, Räder oder Walzen, deren Achswinkeleinstellung und Drehzahl regelbar sind, auf das abzuziehende Agglomerat übertragen wird. Durch Veränderung des Achswinkels kann der pro Umdrehung gewünschte Vorschub eingestellt werden, während durch Änderung der Drehzahl die Geschwindigkeit der Bewegung eingestellt wird. Diese ist bei sonst konstanten Bedingungen bestimmend für die entstehende Wanddicke des Hohlzylinders.The extraction device used to produce cylindrical hollow blocks is advantageously one in which the extraction movement is transmitted to the agglomerate to be extracted by means of disks, wheels or rollers, the axis angle setting and speed of which can be regulated. The desired feed per revolution can be set by changing the axis angle, while the speed of the movement can be set by changing the speed. Under otherwise constant conditions, this is decisive for the resulting wall thickness of the hollow cylinder.

Claims (37)

1. Verfahren zum Herstellen eines metallischen Blockes mit Voll-oder Hohlprofil, dessen Länge mindestens doppelt so groß ist wie seine charakteristische Querabmessung (z.B. Durchmesser oder Diagonale), durch Zerstäuben einer Metallschmelze mittels Druckgas und Auffangen der Zerstäubungspartikel auf einer Auffangfläche, wobei die Auftreffzone des Zerstäubungsstrahles der Metallschmelze zur schichtenweisen Bildung eines zusammenhängenden Agglomerates während der Zerstäubung unter ständiger Rotation der Auffangfläche um eine Drehachse gleichmäßig über die Auffangfläche geführt wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß lediglich zu Beginn des Verfahrens ein Anfahrstück als Auffangfläche benutzt wird und daß das sich bildende Agglomerat (zu Beginn des Verfahrens zusammen mit dem Anfahrstück) kontinuierlich in Richtung der Drehachse abgezogen wird, wobei die Formung der sich in Längsrichtung erstreckenden Oberflächenbereiche des entstehenden Blockes im Sinne eines Freiformens mittels des Zerstäubungsstrahls durch Steuerung der Bewegung des bereits gebildeten Agglomerates und/oder mit Hilfe mindestens einer an sich ortsfest gehaltenen Begrenzungsfläche vorgenommen wird, auf die ein Teil des Zerstäubungsstrahls trifft, ohne daran haften zu bleiben.1.Procedure for producing a metallic block with a solid or hollow profile, the length of which is at least twice as long as its characteristic transverse dimension (e.g. diameter or diagonal), by atomizing a molten metal by means of compressed gas and collecting the atomizing particles on a collecting surface, the impact zone of the Atomizing jet of the molten metal for layer-by-layer formation of a coherent agglomerate during the atomization with constant rotation of the collecting surface about an axis of rotation is guided uniformly over the collecting surface,
characterized,
that only at the beginning of the process, a start-up piece is used as the collecting surface and that the agglomerate that forms (together with the start-up piece at the start of the process) is continuously drawn off in the direction of the axis of rotation the shaping of the longitudinally extending surface areas of the resulting block in the form of free-form by means of the atomizing jet by controlling the movement of the agglomerate already formed and / or with the aid of at least one boundary surface which is held stationary and which is struck by part of the atomizing jet, without sticking to it. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch h gekennzeichnet,
daß die Drehachse in einem Winkel α, der größer als 90° und kleiner als 180° ist, gegenüber der Richtung des Zerstäubungsstrahls geneigt ist.2. The method according to claim 1, characterized in h,
that the axis of rotation is inclined at an angle α which is greater than 90 ° and less than 180 ° with respect to the direction of the atomizing jet. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Zerstäubungsstrahl in einer Ringschlitzdüse erzeugt wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in
that the atomizing jet is generated in an annular slot nozzle. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Entfernung zwischen Zerstäubungsdüse und Auftreffzone konstant gehalten wird.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in
that the distance between the atomizing nozzle and the impact zone is kept constant. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Erzeugung möglichst gleichmäßiger Schichten der Zerstäubungspartikel die Auffangfläche während der Zerstäubung in Pendelbewegungen etwa senkrecht zur Richtung des Zerstäubungsstrahles bewegt wird.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in
that to generate layers of the atomizing particles that are as uniform as possible, the collecting surface is moved during the atomization in oscillating movements approximately perpendicular to the direction of the atomizing jet. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Zerstäubungspartikel auf einer Auffangfläche aufgefangen werden, die an ihrer Außenkontur von parallel zur Drehachse angeordneten Begrenzungsflächen umgeben ist.6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that
that the atomizing particles are collected on a collecting surface which is surrounded on its outer contour by parallel surfaces arranged parallel to the axis of rotation. 7. Verfahren nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Herstellung eines Blockes mit kreisförmigem Querschnitt in einem Teilbereich der Außenkontur der Auffangfläche als Begrenzungsfläche eine Teilfläche eines Zylinderinnenmantels ortsfest angeordnet wird.7. The method according to claim 6,
characterized,
that for the production of a block with a circular cross section in a partial area of the outer contour of the collecting surface, a partial surface of an inner cylinder jacket is arranged in a stationary manner as a boundary surface. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch h gekennzeichnet,
daß zur Erzeugung eines hohlen Blockes die Zerstäubung in Richtung auf eine als an sich ortsfester Dorn ausgebildete Begrenzungsfläche vorgenommen wird, wobei der Dorn eine der Innenoberfläche des zu erzeugenden Blockes entsprechende Außenoberfläche aufweist und mit seiner Längsachse parallel zur Drehachse der Auffangfläche ausgerichtet ist und die Innenoberfläche des Blockes formt.8. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in h,
that to produce a hollow block, the atomization is carried out in the direction of a boundary surface designed as a stationary mandrel, the mandrel having an outer surface corresponding to the inner surface of the block to be produced and aligned with its longitudinal axis parallel to the axis of rotation of the collecting surface and the inner surface of the Block shapes. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß der Dorn während der Zerstäubung zusammen mit dem Agglomerat um seine Längsachse gedreht wird.9. The method according to claim 8, characterized in
that the mandrel is rotated about its longitudinal axis together with the agglomerate. 10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch h gekennzeichnet,
daß ein Dorn mit in Abzugsrichtung leicht konisch geformter Oberfläche verwendet wird.10. The method according to claim 8 or 9, characterized in h,
that a mandrel with a slightly conical surface in the direction of withdrawal is used. 11. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch h gekennzeichnet,
daß zur Erzeugung eines zylindrischen Hohlblockes ein lediglich auf der dem Zerstäubungsstrahl zugewandten Seite eine zylindrische Form aufweisender Dorn verwendet wird, der während der Zerstäubung nicht mit der Auffangfläche gedreht wird.11. The method according to claim 8, characterized in h,
that a mandrel which has a cylindrical shape only on the side facing the atomizing jet is used to produce a cylindrical hollow block and is not rotated with the collecting surface during atomization. 12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch h gekennzeichnet,
daß zu Beginn des Verfahrens auf den Dorn ein hohles Anfahrstück geschoben wird, dessen Innenoberfläche zumindest an dem aufgeschobenen Ende der des zu erzeugenden Blockes entspricht, und daß beim Einsetzen der Abzugsbewegung der Sprühstrahl zunächst auf den aufgeschobenen Teil des Anfahrstückes trifft.12. The method according to any one of claims 8 to 11, characterized in h,
that at the beginning of the process, a hollow start-up piece is pushed onto the mandrel, the inner surface of which corresponds at least to the end of the block to be produced, and that when the trigger movement begins, the spray jet first hits the part of the start-up part that has been pushed open. 13. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet,
daß die Begrenzungsflächen während der Zerstäubung eine oszillierende Längsbewegung in Richtung der Drehachse der Auffangfläche ausführen.13. The method according to claim 1 or one of claims 6 to 12, characterized in
that the boundary surfaces perform an oscillating longitudinal movement in the direction of the axis of rotation of the collecting surface during atomization. 14. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 11, dadurch gekennzeichnet,
daß die Begrenzungsflächen während der Zerstäubung eine oszillierende Drehbewegung um die Drehachse der Auffangfläche ausführen.14. The method according to any one of claims 7 or 11, characterized in that
that the boundary surfaces perform an oscillating rotary movement about the axis of rotation of the collecting surface during atomization. 15. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 6 bis 14, dadurch gekennzeichnet,
daß die Begrenzungsflächen gekühlt werden.15. The method according to claim 1 or one of claims 6 to 14, characterized in
that the boundary surfaces are cooled. 16. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einer Einrichtung zur Gaszerstäubung einer Metallschmelze und einer in Zerstäubungsrichtung gesehen unterhalb der Zerstäubungsdüse angeordneten motorisch drehbaren Auffangfläche für die Zerstäubungspartikel,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Auffangfläche (7) auf einem Anfahrstück (8) angeordnet ist und daß das Anfahrstück (8) bzw. das bei der Zerstäubung gebildete Agglomerat in Richtung der Drehachse der Auffangfläche (7) mittels eines Antriebes (14, 15 bzw. 20) rückziehbar ist.16. Apparatus for carrying out the method according to claim 1, with a device for gas atomization of a molten metal and a motor-rotatable collecting surface for the atomization particles arranged below the atomization nozzle, viewed in the atomization direction,
characterized,
that the collecting surface (7) is arranged on a starting piece (8) and that the starting piece (8) or the agglomerate formed during the atomization in the direction of the axis of rotation of the collecting surface (7) can be withdrawn by means of a drive (14, 15 or 20) is. 17. Vorrichtung nach Anspruch 16,
dadurch h gekennzeichnet,
daß die Drehachse in einem Winkel α, der größer als 90° und kleiner als 180° ist, gegenüber der Zerstäubungsrichtung der Düse (5) geneigt ist.17. The apparatus of claim 16,
characterized by h,
that the axis of rotation is inclined at an angle α which is greater than 90 ° and less than 180 ° with respect to the direction of atomization of the nozzle (5). 18. Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet,
daß die Neigung der Drehachse des Anfahrstückes (8) durch eine Schwenkvorrichtung (16) einstellbar ist.18. The apparatus according to claim 16 or 17, characterized in
that the inclination of the axis of rotation of the approach piece (8) is adjustable by a swivel device (16). 19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet,
daß das Anfahrstück (8) mittels eines Schlitten (17) senkrecht zur Zerstäubungsrichtung bewegbar ist.19. Device according to one of claims 16 to 18, characterized in that
that the starting piece (8) can be moved perpendicular to the direction of atomization by means of a slide (17). 20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch h gekennzeichnet,
daß das Anfahrstück (8) in der Anfahrstellung von dicht anliegenden, parallel zur Drehachse verlaufenden und gegenüber dem Kopf des Anfahrstückes (8) gleitend gelagerten Begrenzungsflächen (18, 23) umgeben ist.20. Device according to one of claims 16 to 19, characterized in h,
that the approach piece (8) is surrounded in the approach position by closely fitting, parallel to the axis of rotation and against the head of the approach piece (8) slidingly mounted boundary surfaces (18, 23). 21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet,
daß die Begrenzungsflächen (23) zusammen mit dem Anfahrstück (8) drehbar gelagert sind.21. The apparatus according to claim 20, characterized in
that the boundary surfaces (23) are rotatably mounted together with the approach piece (8). 22. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet,
daß das an seinem Kopf einen kreisförmigen Querschnitt aufweisende Anfahrstück (8) nur in einem Teilbereich von den Begrenzungsflächen (18) umgeben ist, die die Form eines Teils eines Zylinderinnenmantels aufweisen.22. The apparatus according to claim 20, characterized in
that the starting piece (8), which has a circular cross section at its head, is only surrounded in a partial area by the boundary surfaces (18), which have the shape of part of a cylinder inner jacket. 23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 19,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Erzeugung eines hohlen Blockes im Bereich des Zerstäubungsstrahles (6) der Düse (5) ein Dorn (27) mit parallel oder leicht konisch zur Drehachse des Anfahrstücks (8) verlaufender Mantelfläche ortsfest angeordnet ist, die der Innenoberfläche des zu erzeugenden Blockes entspricht.23. The device according to one of claims 16 to 19,
characterized,
that in order to produce a hollow block in the region of the atomizing jet (6) of the nozzle (5), a mandrel (27) with a lateral surface which is parallel or slightly conical to the axis of rotation of the starting piece (8) and which corresponds to the inner surface of the block to be produced is arranged in a stationary manner. 24. Vorrichtung nach Anspruch 23,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Dorn (27) um die Drehachse des Anfahrstücks (8) drehbar ist.24. The device according to claim 23,
characterized,
that the mandrel (27) is rotatable about the axis of rotation of the approach piece (8). 25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch h gekennzeichnet,
daß der Dorn (27) eine von der Kreiszylinderfonn abweichende Mantelfläche aufweist.25. The device according to claim 24, characterized in h,
that the mandrel (27) has a lateral surface deviating from the circular cylinder shape. 26. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet,
daß der Dorn (27) eine im wesentlichen zylindrische Mantelfläche (28) aufweist und gegenüber dem verdrehbaren Anfahrstück (8) drehfest angeordnet ist.26. The apparatus according to claim 23, characterized in
that the mandrel (27) has a substantially cylindrical lateral surface (28) and is arranged in a rotationally fixed manner with respect to the rotatable starting piece (8). 27. Vorrichtung nach Anspruch 23 oder 26, dadurch h gekennzeichnet,
daß die Oberfläche des Dornes (27) lediglich auf der dem Zerstäubungsstrahl (6) zugewandten Seite zylindrisch ausgebildet ist, wobei sich diese Teilmantelfläche (28) des Zylinders - im Querschnitt gesehen - über einen Kreissektor mit einem Öffnungswinkel von weniger als 180° erstreckt und die übrigen Bereiche der Oberfläche des Dornes (27) innerhalb des gedachten Zylinders liegen.27. The apparatus according to claim 23 or 26, characterized in h,
that the surface of the mandrel (27) is cylindrical only on the side facing the atomizing jet (6), this partial lateral surface (28) of the cylinder - viewed in cross section - extending over a circular sector with an opening angle of less than 180 ° and the remaining areas of the surface of the mandrel (27) lie within the imaginary cylinder. 28. Vorrichtung nach Anspruch 23 oder nach Anspruch 23 und einem der Ansprüche 24 - 27,
dadurch h gekennzeichnet,
daß die Befestigung des Dornes (27) zur Einrichtung des Winkels α zwischen der Längsachse des Dornes (27) und der Mittelachse des Zerstäubungsstrahles (6) einstellbar ausgeführt ist.28. The device according to claim 23 or according to claim 23 and one of claims 24-27,
characterized by h,
that the attachment of the mandrel (27) for establishing the angle α between the longitudinal axis of the mandrel (27) and the central axis of the atomizing jet (6) is made adjustable. 29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 28, dadurch gekennzeichnet,
daß der Dorn (27) bzw. die Begrenzungsflächen (18, 23) über einen Schwingungserreger in eine oszillierende Längsbewegung in Richtung der Drehachse des Anfahrstücks (8) versetzbar sind.29. Device according to one of claims 20 to 28, characterized in that
that the mandrel (27) or the boundary surfaces (18, 23) can be set into an oscillating longitudinal movement in the direction of the axis of rotation of the approach piece (8) via a vibration exciter. 30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22, 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet,
daß der Dorn (27) bzw. die zylindrischen Begrenzungsflächen (18) über einen Schwingungserreger in eine oszillierende Drehbewegung um die Drehachse des Anfahrstücks (8) versetzbar sind.30. Device according to one of claims 22, 26 or 27, characterized in that
that the mandrel (27) or the cylindrical boundary surfaces (18) can be set into an oscillating rotary movement about the axis of rotation of the approach piece (8) via a vibration exciter. 31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 30,
dadurch h gekennzeichnet,
daß der Dorn (27) bzw. die Begrenzungsflächen (18, 23) mit Kanälen (29) für die Durchleitung eines Kühlmediums durchzogen sind.31. Device according to one of claims 20 to 30,
characterized by h,
that the mandrel (27) or the boundary surfaces (18, 23) with channels (29) are passed through for the passage of a cooling medium. 32. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 31, dadurch gekennzeichnet,
daß der Dorn (27) bzw. die Begrenzungsflächen (18, 23) gehärtet sind.32. Device according to one of claims 20 to 31, characterized in
that the mandrel (27) or the boundary surfaces (18, 23) are hardened. 33. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 31, dadurch gekennzeichnet,
daß der Dorn (27) bzw. die Begrenzungsflächen (18, 23) mit Hartstoffen (z.B. Titannitrid, Titanoxid, Aluminiumoxid) bedampft sind.33. Device according to one of claims 20 to 31, characterized in
that the mandrel (27) or the boundary surfaces (18, 23) are coated with hard materials (eg titanium nitride, titanium oxide, aluminum oxide). 34. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 31, dadurch gekennzeichnet,
daß der Dorn (27) bzw. die Begrenzungsflächen (18, 23) mit Keramik oder Hartmetall beschichtet sind.34. Device according to one of claims 20 to 31, characterized in
that the mandrel (27) or the boundary surfaces (18, 23) are coated with ceramic or hard metal. 35. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 34, dadurch gekennzeichnet,
daß der Kopf (25) des Anfahrstückes (8) auswechselbar ist.35. Device according to one of claims 16 to 34, characterized in that
that the head (25) of the starting piece (8) can be replaced. 36. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 - 35, dadurch h gekennzeichnet,
daß der Antrieb für die Rückzugsbewegung des Anfahrstückes (8) als Rollenantrieb (20) ausgebildet ist.36. Device according to one of claims 16 - 35, characterized in h
that the drive for the retraction movement of the starting piece (8) is designed as a roller drive (20). 37. Vorrichtung nach Anspruch 36, dadurch h gekennzeichnet,
daß die Drehachsen der Rollen (20) schwenkbar ausgeführt sind.37. Device according to claim 36, characterized in h,
that the axes of rotation of the rollers (20) are pivotable.
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