PL32379B1 - Urzadzenie do prasowania metalu twardego na goraco - Google Patents

Description

Pierwseznstwo: 5 sierpnia 1939 (Niemcy) Wiadomo z literatury technicznej, ze mozna osiagnac szczególne zalety prizy wytwarzaniu metalu twardego wzglednie ksztaltówek z metalu twardego gdy mate¬ rialy wyjsciowe, mianowicie proszek albo tez gotowe ksztaltówki poddaje sie cisnie¬ niu przy jednoczesnym ogrzewaniu. Wiek¬ szosc znanych zabiegów polega na ogrze¬ waniu tych (materialów w bezposrednim przeplywie pradu, przy czym elektrody, wykonane z wegla lub grafitu, sa uzywane jednoczesnie jako tloczniki do wytwarza¬ nia cisnienia. Obsluga urzadzen do wyko¬ nywania powyzszego jest jednakze bardzo uciazliwa i prawie po kazdym spiekaniu wzglednie stlaczaniu pod cisnieniem musza byc wymieniane elektrody Weglowe, pomi¬ jajac juz to, iz takie formy czesto ulegaja uszkodzeniom. Wobec tego w wiekszosci przypadków zrezygnowano w praktyce z prasowania na goraco i tym samym z osiagalnych w ten sposób korzysci.Znane jest takze prasowanie na gora¬ co metali twardych i innych stopów, wy¬ twarzanych z sproszkowanych materialów wyjsciowych, przy uzyciu pradów wielkiej czestotliwosci w urzadzeniach z foirma z wegla lub grafitu, w których otwartych koncach znajduja sie tloczniki, równiez wykonane z wegja lub grafitu. Teurzadze¬ nia stosowano w praktyce tylko w nie¬ licznych przypadkach, poniewaz dotych- *) Wlascicielka patentu oswiadczyla, ze wynalazca jest ini. Carl Ballhause, Krefeld*czasowa 'budowa takich przyrzadów, posia¬ dajacych zwykle kilkozwojowe cewki in¬ dukcyjne, uniemozliwiala nieprzerwana produkcje masowa. Kilkozwojowe cewki maja te wade, ze sa pod wzgledem izola¬ cji poszczególnych zwojów wzgledem sie¬ bie bardzo wrazliwe i np. moga byc tylko z duzymi trudnosciami dzielone tak, iz mozliwe jest rozchylenie cewki.Wynalazek miniejszy dotyczy tego ro¬ dzaju urzadzen* do prasowania na goraco.Wedlug wynalazku cewka jest wyko¬ nana jako jednozwojowa i otacza forme mechanicznie scisle celem odbierania bocznych nacisków przy prasowaniu.Proponowano juz wprawdzie stosowac jednozwojowe cewki indukcyjne, polaczo¬ ne za pomoca transformatora posredniego z zródlem pradu elektrycznego, do ogrze¬ wania brzegów rur przy ich wyrobie, na¬ tomiast nowe jest zastosowanie takich ce¬ wek do prasowania na goraco przy jedno¬ czesnym wykonaniu ich w postaci pier¬ scienia, wytrzymalego na cisnienie, scisle otaczajacego forme do prasowa-nia. W ten sposób osiaga sie szczególnie proste urza¬ dzanie o malych rozmiarach, które jest równiez latwo rozbieralne, przy czym gru¬ bosc sciany formy moze byc bardzo ma¬ la. Forma weglowa, otwarta na obu kon¬ cach, moze byc wykonana w calosci albo zlozona z kilku oddzielnych czesci.Jednozwojowa cewka moze byc grania¬ sta lub okragla i jest wykonana najlepiej z jednolitej tasmy miedzianej. Do chlodze¬ nia cewki jest na jej zewnetrznej stronie zalozona rurka metalowa, najlepiej z mie¬ dzi, przez która przeplywa czynnik chlo¬ dzacy. Okaizalo sie, ze szczególnie korzyst¬ ne jest nie wykonywac formy weglowej z jednej czesci, lecz skladac ja z kilku cze¬ sci, przy czym stosuje sie wtedy znana da¬ jaca sie rozebrac cewke, skladajaca sie z dwóch czesci. Czesci cewki moga byc po¬ laczone iza pomoca zawiasy, dzieki czemu mozna ja otwierac celem zalozenia zwlasz¬ cza dzielonej formy. W stanie zamknietym zabezpieczenie osiaga sie za pomoca zla¬ cza srubowego. Zamiast zlacza srubowego moga byc uzyte takze kloce z prasowanej zywicy sztucznej lub podobnego materia¬ lu. Te kloce, w których czesci cewki sa zalozone wraz z urzadzenieni chlodniczym, sa dociskane jeden do drugiego i. zapew¬ niaja dzieki temu z jednej strony latwe i szybkie zamykanie formy wzglednie do¬ bry styk miedzy polówlkami cewld, z dru¬ giej zas strony odbieraja czesc cisnienia, dzialajacego na cewke.Rysunek przedstawia kilka przykladów wykonania przedmiotu wynalazku. Fig, 1 przedstawia urzadzenie wedlug wynalaz¬ ku w przekroju podluznym wedlug linii A—A na fig. 2; fijg. 2 — w widoku z góry, a fig. 3 14:— dwie odmiany wykonania w widokach z góry.Wedlug,lig. 1 prasowane tworzywo 1 jest poddawane w formie 3 z wegla lub grafitu za pomoca dwóch tloczników 2, wykonanych najlepiej takze z wegla lub grafitu, z góry i z dolu równomiernie dzia¬ laniu ciisnlienia. Przestrzen wewnetrizna formy weglowej 3, otwartej z góry i na do¬ le, jest w przedstawionym przykladzie kwadratowa, natomiast jej zewnetrzny ksztalt jest okragly i nieprzerwany. For¬ ma jest otoczona otulina izolacyjna 4, na której jest zalozona wlasciwa cewka 5, wykonana z jednolitej tasmy miedzianej.Tasma miedziana jest w jednym miejscu wygieta, tworzac dwie odnogi 8, oddzielo1- ne jedna od drugiej warstwa izolacyjna 9.Zewnatrz na cewce 5 zalozony jest pier¬ scien 6 do przeplywu czynnika chlodza¬ cego. Ten pierscien moze byc wykonany z dowolnego, dobrze przewodzacego cie¬ plo metalu, najlepiej z miedzi. Ksztalt pier- scielnia chlodzacego jest dowolny; 'moze on byc kilkozwojowy, Najodpowiedniejsze okazalo sie wykonanie wedlug fig. 1; pier¬ scien ma prostokatny przekrój poprzecz¬ ny i tworzy jeden zwój. Do doplywu i od- — 2 —plywu czynnika chlodzacego, najlepiej wo¬ dy, sluza krócce 7.Za pomoca takiego urzadzenia mozna prasowane tworzywo podgrzac w jak naj¬ krótszym czasie, poniewaz wskutek zasto¬ sowania ijednozwojowej cewki, polaczonej poprzez transformator z zródlem pradu, mozna x w odlpowiednim miejscu zgro¬ madzic duzo energii elektrycznej. Przez odpowiednie okreslenie czestotliwosci pra¬ du elektrycznego mozna bez trudnosci osiagnac ogrzanie, skupiajace sie zasadni¬ czo na obrabianym tworzywie, przy czym forma weglowa lub grafitowa 3 wzglednie wsuniete do "niej tloczniki weglowe 2 po¬ zostaja stosunkowo chlodne. Opornosc elektryczna wegla wynosi okolo 100 omów, grafitu — 10 omów, a np. metalu twarde¬ go, skladajacego sie z karbidu wolframo¬ wego, 'karbidu tytanowego i kobaltu, ja¬ ko metalu pomocniczego, wynosi okolo 1 oma. Indukcyjnie wytworzone prady wi¬ rowe przeplywaja przewaznie w prasowa¬ nym tworzywie metalicznym. Dla innych metali twardych stosunek opornosci elek¬ trycznej we^la wzglednie grafitu do two¬ rzywa prasowanego jest poddbny. To sa¬ mo odnosi sie do innych tworzyw metalicz¬ nych.Budowa urzadzenia wedlug fig. 1 i 2 jest bardzo prosta, jednakze pewna niedo¬ godnosc polega na tym, ze sprasowane ksztaltówki czasem czesto nalezy wyjmo¬ wac z formy.Ta niedogcdnoisc moze byc usunieta przez wykonanie formy z kilku czesci, jak widac na ifig. 3 i 4. Wedlug fig; 3 forma weglowa 3 i odpowiednio do niej takze cewka oraz cale urzadzenie maja ksztalt okragly. W odróznieniu od przykladu wy¬ konania wedlug fig. 1 forma 3 jest zlozo¬ na z oddzielnych wycinków 3a, 3b, 3c i 3d.Przy zastosowaniu otuliny 4, elektrycznie izolujacej, najlepliej z azbestu lub podob¬ nego materialu, dokola formy weglowej 3 zaklada sie dajaca sie otwierac jednozwo- jowa cewke 10. Cewka sklada sie z dwóch polówek lOa i lOb, polaczonych zawiasa 11. Jedna polówka lOa posiada przedluzo¬ ny 'koniec 8 do polaczenia z przewodem elektrycznym. Druga - szyna przewodzaca 12 przylega luzno do wystepu 13 polówki cewki lOb. Mechaniczne i elektryczne po¬ laczenie w tym miejjscu tworzy sruba 14, przelknieta poprzez izolacyjna tulejke 15 i zlacze 8.Podobnie jak wedlug fig. 1 i 2 na cewce 10 z tasmy miedzianej jest zalozona chlod¬ nica 16, przy czym Ikaizda polowica 16a wzglednie 16b tej chlodnicy jest zaopatrzo¬ na w doplyw i odplyw 17 dla czynnika chlodzaceigo.Przy uzyciu urzadzenia umieszcza sie prasowany przedmiot lub proszek na jed¬ nym z tloczników weglowych, zaklada wy¬ cinki 3a—3d formy weglowej okolo tlocz¬ nika wzglednie prasowanego przedmiotu, po czym 0'twaita w tym celu cewka zosta¬ je zamknieta olkolo formy weglowej i za¬ bezpieczona za pomoca sruby 14. Praso* wanie wymaga tylko bardzo krótkiego okresu czasu wskutek niezwykle szybkie¬ go ogrzania, zapewnionego dzieki szcze¬ gólnemu wykonaniu cewki, po czym sruba 14 zostaje odkrecona i forma otwarta. Cze¬ sci skladowe formy mogabyc rozsuniete, a gotowy przedmiot prasowany wyjety bez trudnosci. W ten sposób forma weglowa jest 'bardzo chroniona, a jej czesci sklado¬ we imoga byc wielokrotnie uzywane do prasowania. Nalezy zaznaczyc, ze takie tloczniki weglowe 2 zuzywaja sie mniej i tylko od czasu do czasu trzeba po¬ wierzchnie tloczace oszlifowac.W urzadzeniu wedlug fig. 3 cewka 10 nie zawsze bedzie wystarczala do odbie¬ rania bocznych nacisków, wobec czego na¬ lezy stosowac obsady, najlepiej z prasowa¬ nej zywicy sztucznej lub (podobnych two¬ rzyw, które otaczaja cale urzadzenie i od- bierasja naciski mechaniczne. Gdy ze wzgle¬ dów mechanicznych stosuje sie takie ofosa- — 3 -dy, urzadzenie moze byc uproszczone w ten sposób, ze zlacze srubowe 14, 15 zo¬ staje pominiete, gdyz przy wyrobie maso¬ wym odkrecanie i dokrecanie wymagaloby zbyt duzo czasu.Takieurzadzenie jest przedstawione na fig. 4. Forma weglowa 3, zlozona z czte¬ rech czesci skladowych 3a—3d, jest zew¬ natrz kwadratowa. Przy zastosowaniu otu¬ liny elektrycznie izolujacej, okolo formy zalozona jest dwudzielna cewka 18, skla¬ dajaca sie z polówek 18a, 18b. Do chlo^ dzenia cewki sluza zewnatrz zalozone rur¬ ki chlodnicze 19a, 19b oddzielnie dla kaz¬ dej polowy formy. Polówka cewki 18a z chlodnica 19a jest umieszczona w obsar dzie 20a. Obsada jest wykonana najlepiej z prasowanej zywicy sztucznej lub podob¬ nego tworzywa, elektrycznie izolujacego.Tak samo sa umieszczone polówka 18b i chlodnica 19b w obsadzie 20b. Obydwie obsady moga byc w odpowiednim przyrza¬ dzie za pomoca plynnego lub gazowego czynnika tlocznego sciskane w kierunku strzalek B. Dzieki temu z jednej strony jest zapewnione mechaniczne polaczenie calego urzadzenia do prasowania, z dru¬ giej zas strony kontakt elektryczny miedzy polówkami cewki 18a, 18b w. miejscu 21.Poza tym -zapewniony jest talkze odpowied¬ ni styk w imliejscu doplywu pradu 22, Jed¬ no zlacze 8 stanowi przedluzenie polówki 18a cewki, drugie zas zlacze 12 jest odpo¬ wiednio oddzielone od niego warstwa izo¬ lacyjna 9.Dzialanie urzadzenia wynika z powyz¬ szego opisu, z którego widac, iz praca mo¬ ze byc prowadzona bardzo szybko, ponie¬ waz sciskanie obsady hydraulicznie wzglednie za pomoca powietrza sprezone¬ go odbywa sie bardzo szybko.Korzysci, osiagane dzieki prasowaniu na goraco metalu twardego oraz innych stopów metalicznych, przy stosowaniu sproszkowanych materialów wyjsciowych, a mianowicie obojetnie, czy traktuje sie przedmiot uprzednio rozgrzany, czy tez — proszek, sa znane. W ten sposób osiaga sie na ogól scislejsze i ciagliwe wyroby, zwlaszcza w odniesieniu do obróbki me¬ talu twardego 'zostaje znacznie zwiekszona sprawnosc skrawania, gdy np. tworzywo zostanie uzyte na narzedzia do skrawania.Przy pomocy urzadzenia wedlug wynalaz¬ ku mozna wykorzystac praktycznie bez trudosci korzysci prasowania na goraco.Prasowanie na goraco mozna prowadzic w zabiegach ciaglych, przy czym nie powsta¬ ja przeszkody w calym przebiegu robo¬ czym.W przedstawionych przyklad&ch wyko¬ nania przyjeto dla uproszczenia ksztalt kwadratowy prasowanego przedmiotu.Oczywiscie mozna prasowac na goraco równiez i przedmioty o innych ksztaltach, do czego nalezy dostosowac odpowiednie wykonanie form lub tloczników. Sto¬ sowane cisnienia sa pod wzgledem wiel¬ kosci ograniczone dopuszczalnymi nateze¬ niami dla tloczników weglowych wzgled¬ nie grafitowych. Ta granica wynosi okolo 100 kg/cm2.W taki sam sposób mozna takze praso¬ wac tworzywa, elektrycznie nieprzewo¬ dzace. Wtedy iforma musi byc przewodza¬ ca i jest wykonana najlepiej z grafitu lub kilkowarstwowo z grafitu i w kierunku do cewki z wegla. Na odwrót mozna równiez stosiowac zamiast wegla lub grafitu przy prasowaniu metali wzglednie ich stopów odpowiednie formy ceramiczne, czyli z tworzyw nieprzewodzacych. PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Urzadzenie ido prasowania na gora¬ co metalu twardego lub stopów metalo¬ wych, wytworzonych ze sproszkowanych materialów wyjsciowych, w formie z wegla lub grafitu, w której otwarte konce sa wsu¬ niete tloczniki, równiez wykonane z we¬ gla lub grafitu, przez elektróindukcyjne — 4 —ogrzewanie pradem wielkiej czestotliwosci za pomoca cewki, polaczonej przez trans¬ formator ze zródlem pradu, znamienne tym, ze cewka jest jednozwojowa i otacza scisle mechanicznie forme celem odbiera¬ nia bocznych nacisków.

2. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, zna¬ mienne tym, ze 'zewnatrz cewki jest zalo¬ zony pierscien, najlepiej z rury miedzia¬ nej, do przeplywu czynnika chlodzacego. 3. Urzadzenie wedlug zastrz, 1 lufo 2, znamienne tym, ze cewka sklada sie z kil¬ ku czesci lub daje sie rozchylac wzglednie rozbierac na dwie polówki. 4f Urzadzenie wedlug zastrz. 1, 2 lub 3f znamienne tym, ze posiada dwie obsady z prasowanej zywicy sztucznej lub podob¬ nego materialu, dociskane za pomoca cis¬ nienia powietrza lub wody i otaczajace cewke. 5. Urzadzenie wedlug zasjrz. 4, zna¬ mienne tym, ze kazda polówka cewki z przynalezna chlodnica jest zalozona w jednej obsadzie. Deutsche Edelstahlwerke A k t i e n g e s e 11 s c h a f t Zastepica: inz. F. Winnicki rzecznik patentowy 4*24*—m—IMDo Opisu patentowego Nr 32379 Ark. 1 Fia. 1Do opisu patentowego Nr 32379 Ark. 2Do opisu patentowego Nr 32379 Ark.

3. B B PL