EP0380827A2 - Einrichtung zur horizontalen Sprühkompaktierung - Google Patents

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EP0380827A2
EP0380827A2 EP89250125A EP89250125A EP0380827A2 EP 0380827 A2 EP0380827 A2 EP 0380827A2 EP 89250125 A EP89250125 A EP 89250125A EP 89250125 A EP89250125 A EP 89250125A EP 0380827 A2 EP0380827 A2 EP 0380827A2
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Peter Dr.-Ing. Voss-Spilker
Ulrich Dr.-Ing. Urlau
Fraz Ing. Grad. Keutgen
Erich Ing. Grad. Willems
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    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/115—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces by spraying molten metal, i.e. spray sintering, spray casting
    • 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 device for horizontal spray compacting of rotationally symmetrical products according to the preamble of claim 1.
  • Devices for spray compacting are known, for example from EP-A-02 25 732 a horizontal spray system can be seen, the material being held by bearings which can be moved or adjusted radially with respect to this. Deviating from this, it is also known to provide shape-forming walls from EP-A-01 88 994, which are mounted in a cage, which in turn is arranged in a housing in a rotatable and longitudinally movable manner. This arrangement dispenses with special supports for the block produced by spray compacting.
  • the invention is based on the object of designing the device mentioned at the outset in such a way that rotationally symmetrical products, in particular round billets, can be produced, with both a defined position being maintained during the spraying process and reliable longitudinal and rotary movement being possible.
  • the device has a spray chamber 9, which is chamfered on the spray side for receiving the spray nozzle 10, which sprays at an angle of approximately 35 degrees to the horizontal. Details of this nozzle arrangement and the metal feed are not shown here.
  • a transport device 7 is provided which can be approached to the stick via levers or a hydraulic system 8 and which makes it possible to remove the finished stick 5 from the spray chamber.
  • Holders 1 and one or more support devices 6 are provided in order to keep the start-up head or the stick already formed defined, but also to rotate and to remove it from the nozzle arrangement 10 in the longitudinal movement.
  • These holders 1 are on coaxial ring gears 3 arranged, which surround the start head or stick, namely they are pivotally arranged there, so that a radial adjustment to the starting head or stick 5 is possible by means of cylinders. These are indicated in Figure 3.
  • the gear rings 3 can rotate with the holders 1 arranged thereon around the starting head or stick 5, and common pinions 2 are provided for this purpose.
  • Two such holders are provided one behind the other, as can be seen in FIG. Both are constructed identically.
  • Servo cylinders 4 are also arranged on the gear rings or holders, which are supported on one side on the spray chamber and with the aid of which the respective holders can be moved forwards or backwards, that is to say in the longitudinal direction in the direction of the spray nozzle 10 or away from it.
  • the holder itself can be of a similar design, so that radial engagement with the stick 5 is also possible.
  • the start-up head is first held in a defined position by the holders 1 in relation to the nozzle, so that the material first hits it, and then there is a continuous longitudinal movement and rotation of this start-up head away from the nozzle arrangement, so that gradually, as is the case results from Figure 2, a round billet is formed.
  • the holders 1 alternately come into action, ie a holder arrangement with the individual holders arranged offset in the circumference holds the strand and is supported by the servo cylinder 4 moved in the longitudinal direction, at the same time rotating through the pinion gear arrangement 2/3.
  • the other holder arrangement is now moved back to the front starting position, so that when the other holding arrangement is in its rear position, it can continue to pull out the circular stick with the rotation while the other holding device is moved back to the front position.
  • the support device 6 is only clamped to the circular stick to hold it, but does not have its own drive, ie the movement of the support device in the longitudinal direction takes place through the Clubs, and this also applies to the rotary motion.
  • a cable 11 can be provided in the upper part of the spray chamber.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur horizontalen Sprühkompaktierung von rotationssymmetrischen Produkten bestehend aus einer Sprühkammer, an der die Düse für den Zerstäubungsstrahl angeordnet ist, sowie an den Anfahrkopf bzw. das erzeugte Produkt radial anstellabre eine Längsbewegung ermöglichende und diesen/dieses abstützende Halter sowie eine Einrichtung zum gleichzeitigen Drehen des Anfahrkopfes bzw. Produktes um dessen Längsachse vorgesehen sind. Um diese Einrichtung so auszubilden, daß damit rotationssymmetrische Produkte, insbesondere Rundknüppel herstellbar sind, wobei sowohl eine definierte Lage während des Sprühvorganges beibehalten werden soll, als auch eine zuverlässige Längs- und Drehbewegung möglich sein soll, wird vorgeschlagen, daß im axialen Abstand hintereinander und um den Umfang des Anfahrkopes bzw. des erzeugten Produktes (5) verteilt mehrere Halter (1) vorgesehen sind, die in Richtung auf den Anfahrkopf bzw. das Produkt schwenkbar und an koaxialen Zahnkränzen (3) angeordnet sind, die von einem gemeinsamen Ritzel (2) antreibbar sind, und daß an die Zahnkränze (3) Servozylinder (4) angreifen, die die Zahnkränze (3) und damit die jeweils daran angeordneten Halter (1) abwechselnd parallel zur Längsachse des Anfahrkopfes bzw. Produktes (5) verschieben, wobei bei der Vorbewegung der Anfahrkopf bzw. das Produkt eingeklemmt und bei der Rückbewegung die Halter (1) vom Anfahrkopf bzw. erzeugten Produkt gelöst sind. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur horizontalen Sprühkompaktierung von rotationssymmetrischen Produkten gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Einrichtungen zum Sprühkompaktieren sind bekannt, und zwar bspw. aus der EP-A-02 25 732 ist eine horizontale Sprühanlage zu entnehmen, wobei das Gut von radial in bezug auf dieses bewegbaren bzw. anstellbaren Lagern gehalten ist. Abweichend davon ist es auch bekannt, und zwar aus der EP-A-01 88 994 formbildende Wände vorzusehen, die in einem Käfig gelagert sind, der seinerseits in einem Gehäuse drehbar und längsbeweglich angeordnet ist. Bei dieser Anordnung entfallen besondere Abstützungen für den durch Sprühkompaktieren hergestellten Block.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte Einrichtung so auszubilden, daß damit rotationssymmetrische Produkte insbesondere Rundknüppel herstellbar sind, wobei sowohl eine definierte Lage während des Sprühvorganges beibehalten werden soll, als auch eine zuverlässige Längs- und Drehbewegung möglich sein soll.
  • Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß mit den Merkmalen im Kennzeichen des Anspruchs 1.
  • Vorzugsweise Ausbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung ist darin zu sehen, daß eine sehr kompakte Einrichtung sowohl zur Erzeugung der notwendigen Drehbewegung für den Anfahrkopf bzw. das schon entstandene Produkt geschaffen wurde, wie auch durch diese Anordnung selbst, ohne daß es zusätzlicher Einrichtungen bedurfte, die Längsbewegung des Anfahrkopfes oder des erzeugten Produktes möglich ist. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß kontinuierlich rotationssymmetrische Produkte hergestellt werden können, die dann anschließend in beliebige Teillängen unterteilt werden. Die Erfindung soll nachfolgend anhand der Zeichnungen und am Beispiel der Herstellung eines Knüppels erläutert werden. Dabei zeigt:
    • Figur 1 eine schematische Ansicht der Sprühkammer,
    • Figur 2 die Anordnung der Halter bzw. Stützvorrich­tung teilweise im Schnitt und
    • Figur 3 eine Stirnansicht der Halter.
  • Die Einrichtung weist eine Sprühkammer 9 auf, die an der Sprühseite abgeschrägt ist zur Aufnahme der Sprühdüse 10, die etwa in einem Winkel von 35 Grad zur Horizontalen sprüht. Einzelheiten dieser Düsenanordnung bzw. der Metallzuführung sind hier nicht dargestellt. In der unteren Hälfte der Kammer ist eine Transporteinrichtung 7 vorgesehen, die über Hebel bzw. eine Hydraulik 8 an den Knüppel anfahrbar ist und die es ermöglicht, den fertigen Knüppel 5 aus der Sprühkammer abzuführen.
  • Um während des Sprühvorganges den Anfahrkopf bzw. den schon entstandenen Knüppel definiert zu halten, dabei aber auch zu drehen und in Längsbewegung von der Düsenanordnung 10 zu entfernen, sind Halter 1 vorgesehen sowie eine oder mehrere Stützvorrichtungen 6. Diese Halter 1 sind an koaxial Zahnkränzen 3 angeordnet, die den Anfahrkopf bzw. Knüppel umgeben, und zwar sind sie dort schwenkbar angeordnet, so daß eine Anstellung radial an den Anfahrkopf bzw. Knüppel 5 durch Zylinder möglich ist. Diese sind in der Figur 3 angedeutet. Die Zahnkränze 3 können mit den daran angeordneten Haltern 1 um den Anfahrkopf bzw. Knüppel 5 rotieren, und hierzu sind gemeinsame Ritzel 2 vorgesehen. Im Abstand hintereinander sind zwei derartige Halter vorgesehen, wie sich dies aus Figur 2 ergibt. Beide sind identisch aufgebaut. Zusätzlich sind an den Zahnkränzen bzw. Haltern noch Servozylinder 4 angeordnet, die sich an der Sprühkammer einseitig abstützen und mit deren Hilfe können die jeweiligen Halter vor- bzw. zurückbewegt, also in Längsrichtung in Richtung auf die Sprühdüse 10 bzw. von dieser weg bewegt werden. Die Halter selbst können dabei ähnlich ausgebildet sein, so daß auch damit ein radiales Anstellen an den Knüppel 5 möglich ist.
  • Bei Beginn des Sprühkompaktierens wird zunächst der Anfahrkopf von den Haltern 1 in einer definierten Lage zur Düse gehalten, so daß das Material zunächst auf diesen auftrifft und dann erfolgt eine kontinuierliche Längsbewegung und Drehung dieses Anfahrkopfes von der Düsenanordnung weg, so daß allmählich, wie sich dies aus der Figur 2 ergibt, ein Rundknüppel gebildet wird. Um nun einerseits die definierte Lage gegenüber der Düse beibehalten zu können, und andererseits die Rotation und Längsbewegung zu ermöglichen, treten die Halter 1 abwechselnd in Aktion, d.h. jeweils eine Halteranordnung mit den im Umfang versetzt angeordneten einzelnen Halter hält den Strang und wird durch den Servoyzlinder 4 in Längsrichtung bewegt, wobei gleichzeitig eine Rotation durch die Ritzel-Zahnradanordnung 2/3 erfolgt. Die andere Halteranordnung wird inzwischen die vordere Ausgangsposition zurückgefahren, so daß sie dann, wenn sich die andere Halteanordnung in ihrer hinteren Position befindet, den weiteren Auszug des Rundknüppels mit der Drehung durchführen kann, während die andere Haltevorrichtung in die vordere Position zurückbewegt wird. Die Stützvorrichtung 6 wird lediglich an den Rundknüppel angeklemmt, um ihn halten, weist aber keinen eigenen Antrieb auf, d.h. die Bewegung der Stützvorrichtung in Längsrichtung erfolgt durch den Knüppel, und dies gilt auch für die Drehbewegung. Für die Rückbewegung der Stützvorrichtung kann ein Seilzug 11 im oberen Teil der Sprühkammer vorgesehen sein.

Claims (3)

1. Einrichtung zur horizontalen Sprühkompaktierung von rotationssymmetrischen Produkten bestehend aus einer Sprühkammer, an der die Düse für den Zerstäubungsstrahl angeordnet ist, sowie an den Anfahrkopf bzw. das erzeugte Produkt radial anstellbare eine Längsbewegung ermöglichende und diesen/dieses abstützende Halter sowie eine Einrichtung zum gleichzeitigen Drehen des Anfahrkopfes bzw. Produktes um dessen Längsachse vorgesehen sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß im axialen Abstand hintereinander und um den Umfang des Anfahrkopfes bzw. des erzeugten Produktes (5) verteilt mehrere Halter (1) vorgesehen sind, die in Richtung auf den Anfahrkopf bzw. das Produkt schwenkbar und an koaxialen Zahnkränzen (3) angeordnet sind, die von einem gemeinsamen Ritzel (2) antreibbar sind, und daß an die Zahnkränze (3) Servozylinder (4) angreifen, die die Zahnkränze (3) und damit die jeweils daran angeordneten Halter (1) abwechselnd parallel zur Längsachse des Anfahrkopfes bzw. Produktes (5) verschieben, wobei bei der Vorbewegung der Anfahrkopf bzw. das Produkt eingeklemmt und bei der Rückbewegung die Halter (1) vom Anfahrkopf bzw. erzeugten Produkt gelöst sind.
2. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß im axialen Abstand hinter den Haltern (1) mindestens eine Stützvorrichtung (6) für das erzeugte Produkt vorgesehen ist, die ebenfalls an diesen anstellbare Halter aufweist.
3. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß in der Sprühkammer (9) unterhalb der Halter (1) und der Stützvorrichtung (6) eine an das erzeugte Produkt (5) anfahrbare Transporteinrichtung (7) zum Abführen dieses aus der Sprühkammer (9) vorgesehen ist.
EP89250125A 1989-02-03 1989-12-21 Einrichtung zur horizontalen Sprühkompaktierung Expired - Lifetime EP0380827B1 (de)

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