DE10246887A1

DE10246887A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Verbundmaterialbändern

Info

Publication number: DE10246887A1
Application number: DE2002146887
Authority: DE
Inventors: Michael Dipl.-Ing. Könn
Original assignee: Federal Mogul Wiesbaden GmbH
Current assignee: Federal Mogul Wiesbaden GmbH
Priority date: 2002-10-08
Filing date: 2002-10-08
Publication date: 2004-04-22
Also published as: WO2004033129A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zur Herstellung von Verbundmaterialbändern mit einer Isothermkammer (2) und einem Stahlband (3), das durch die Isothermkammer (2) kontinuierlich durchlaufend geführt wird, und einem Gießer (4), über den das durchlaufende Stahlband (3) in der Isothermkammer (2) mit flüssigem Lagermaterial beaufschlagt wird. Je ein Schmelzbegrenzungsband (11, 12) in der Isothermkammer (2) ist in Laufrichtung anliegend, einseitig am durchlaufenden Stahlband (3) vorgesehen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Verbundmaterialbändern mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 und ein Verfahren zur Herstellung von Verbundmaterialbändern mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 5.
Zur Herstellung von dünnwandigen Gleitlagerschalen und Gleitmetallteilen werden Verbundmaterialbänder benötigt.
Diese Verbundmaterialbänder werden in einem mehrstufigen Fertigungsprozess hergestellt. Ein wesentlicher Fertigungsschritt ist dabei das Begießen eines kontinuierlich durchlaufenden Stahlbandes. Mit einer speziellen Gießvorrichtung (Gießer) wird innerhalb einer Gleichtemperaturkammer (Isothermkammer) flüssiges Lagermetall auf das durchlaufende Stahlband gegossen.
Ein Hauptproblem beim Begießen besteht darin, die Seitenränder des Stahlbandes so zu begrenzen, dass kein flüssiges Metall seitlich vom Stahlband herunterfließt. Bei der derzeitigen Fertigung werden die längslaufenden Seitenränder des Stahlbandes vor dem Begießen hochgebördelt, so daß die Schmelze seitlich begrenzt ist und nicht vom Band herunterfließen kann. Nachteilig hierbei ist,

1. Das Hochbördeln der Stahlbänder ist ein zusätzlicher Prozeßschritt, der Anlagenaufwand und Energiekosten verursacht.
2. Die hochgebördelten Seitenränder verursachen in den längslaufenden Randbereichen Dickenunterschiede in der Lagermetallschicht, Kontaktspannungen sowie Haft- und Qualitätsprobleme.
3. Das auf diese Art hergestellte Verbundband kann wegen der seitlich hochgebördelten Längskanten nur schwer dickenegalisiert und auch nicht auf Coils aufgewickelt werden, so dass beide Längsseiten nach dem Erstarren der Schmelze besäumt werden müssen.
4. Das Besäumen der Längskanten verursacht einen weiteren Fertigungsschritt, der Anlagenaufwand und Energiekosten verursacht.
5. Durch den Verlust der Seitenränder kommt hinzu, dass der Energieanteil zur Stahlbandvorwärmung (ca. 1100°C) und die anteilige Schmelzwärme des Lagermetalls (ca. 1100 °C) ebenfalls verloren sind.
6. Die abgetrennten Seitenränder bedeuten eine erhebliche Menge Verbundmaterialabfall, der entsorgt werden muß.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung von Verbundmaterialbändern zu schaffen, mit denen die Nachteile des Standes der Technik beseitigt werden.
Die Lösung erfolgt mit einer Vorrichtung zur Herstellung von Verbundmaterialbändern mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und einem Verfahren zur Herstellung von Verbundmaterialbändern mit den Merkmalen des Anspruchs 5.
Gemäß der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Herstellung von Verbundmaterialbändern mit einer Isothermkammer versehen und einem Stahlband, das durch die Isothermkammer kontinuierlich durchlaufend geführt wird. Ein Gießer beaufschlagt das durchlaufende Stahlband in der Isothermkammer mit flüssigem Lagermaterial. Je ein Schmelzbegrenzungsband ist in der Isothermkammer in Laufrichtung anliegend, an jeder Seite am durchlaufenden Stahlband vorgesehen. Erfindungsgemäß wird während des Begießens des Stahlbandes mit flüssigem Lagermetall seitlich je ein Schmelzbegrenzungsband solange an jeder Seite am durchlaufenden Stahlband mitgeführt und angepresst wird, bis die Schmelze den Soliduspunkt (Erstarrungspunkt) erreicht hat und sie nicht mehr über den Seitenrand des Stahlbands herunterfließen kann.
Durch diese Erfindung können die am Stand der Technik nachteiligen Punkte vollständig eliminiert werden, d.h. es können beträchtliche Material- und Energiemengen sowie Anlagenkosten eingespart werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Schmelzbegrenzungsband als Endlosband ausgestaltet.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Schmelzbegrenzungsband als Einwegband ausgestaltet.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist eine Führungsmechanik vorgesehen, die das Schmelzbegrenzungsband mit dem Stahlband durch die Isothermkammer führt. Über die mitlaufende Führungsmechanik des Stahlbandes wird das Schmelzbegrenzungsband vor der Isothermkammer seitlich eingeführt, selbsttätig angepresst und automatisch mitgeführt.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung von Verbundmaterialbändern vorgeschlagen mit einer Isothermkammer durch die ein Stahlband geführt wird und einem Gießer, über den das durchlaufende Stahlband in der Isothermkammer mit flüssigem Lagermaterial beaufschlagt wird. Je ein Schmelzbegrenzungsband wird in der Isothermkammer in Laufrichtung anliegend, einseitig am durchlaufenden Stahlband mitgeführt.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels dargestellt. Es zeigen:
1.1: eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung zur Herstellung von Verbundmaterialbändern gemäß dem Stand der Technik,
1.2: einen Querschnitt durch ein Verbundmaterialband gemäß dem Stand der Technik,
1.3: eine schematische Draufsicht einer Vorrichtung zur Herstellung von Verbundmaterialbändern gemäß dem Stand der Technik,
2.1: eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung zur Herstellung von Verbundmaterialbändern gemäß der Erfindung,
2.2: einen Querschnitt durch ein Verbundmaterialband auf einer Führungsmechanik gemäß der Erfindung, und
2.3: eine schematische Draufsicht einer Vorrichtung zur Herstellung von Verbundmaterialbändern gemäß der Erfindung.
1.1: Eine Vorrichtung 1 zur Herstellung von Verbundmaterialbändern gemäß dem Stand der Technik ist mit einer Isothermkammer 2 versehen und einem hochgebördelten Stahlband 3, das durch die Isothermkammer 2 kontinuierlich durchlaufend geführt wird. Ein Gießer 4 beaufschlagt das durchlaufende Stahlband 3 in der Isothermkammer 2 mit flüssigem Lagermaterial 5, das durch die Bördelung 6 am Abfließen gehindert wird.
1.2, 1.3: Entsprechende Merkmale sind mit den Bezugszeichen aus 1.1 bezeichnet. Die effektive Nutzbreite der Verbundmaterialbänder mit hochgebördeltem Stahlband 3 gemäß dem Stand der Technik ist dargestellt.
2.1 – 2.3: Entsprechende Merkmale sind mit den Bezugszeichen aus 1.1 – 1.3 bezeichnet. Eine Seitenführungsmechanik 7 weist drehbar gelagerte Rollen 8, 9 mit Fördereinrichtungen 10 auf, von denen je ein als Endlosband oder als Einwegband ausgestaltetes Schmelzbegrenzungsband 11, 12 an jeder Seite am durchlaufenden Stahlband 3 mitgeführt und angepresst ist.

Claims

Vorrichtung (1) zur Herstellung von Verbundmaterialbändern mit einer Isothermkammer (2) und einem Stahlband (3), das durch die Isothermkammer (2) kontinuierlich durchlaufend geführt wird, und einem Gießer (4), über den das durchlaufende Stahlband (3) in der Isothermkammer (2) mit flüssigem Lagermaterial beaufschlagt wird, dadurch gekennzeichnet, dass je ein Schmelzbegrenzungsband (11, 12) in der Isothermkammer (2) in Laufrichtung anliegend, einseitig am durchlaufenden Stahlband (3) vorgesehen ist.
Vorrichtung (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schmelzbegrenzungsband (11, 12) als Endlosband ausgestaltet ist.
Vorrichtung (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schmelzbegrenzungsband (11, 12) als Einwegband ausgestaltet ist.
Vorrichtung (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Führungsmechanik (7) vorgesehen ist, die das Schmelzbegrenzungsband (11, 12) mit dem Stahlband (3) durch die Isothermkammer (2) führt.
Verfahren zur Herstellung von Verbundmaterialbändern mit einer Isothermkammer (2) durch die ein Stahlband (3) geführt wird und einem Gießer (4), über den das durchlaufende Stahlband (3) in der Isothermkammer (2) mit flüssigem Lagermaterial beaufschlagt wird, gekennzeichnet durch Mitführen je eines Schmelzbegrenzungsbands (11, 12) in der Isothermkammer (2) in Laufrichtung anliegend, einseitig am durchlaufenden Stahlband (3).