DE2701244A1

DE2701244A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von metallbaendern

Info

Publication number: DE2701244A1
Application number: DE19772701244
Authority: DE
Inventors: Dalip Tarachand Malkani; Andrew Middlemiss
Original assignee: British Steel Corp
Current assignee: British Steel Corp
Priority date: 1976-01-14
Filing date: 1977-01-13
Publication date: 1977-07-28
Also published as: JPS52112884A; BE850311A; GB1522509A; SE7700290L; IN143509B; FR2338094A1; US4085496A; IT1082958B; NL7700069A

Description

Pacentenwäüe Dipi.-!ng. C u rt Wallach 2701244 Dipl.-Ing. Günther Koch

Dipl.-Phys. Dr.Tino Haibach Dipl.-Ing. Rainer Feldkamp

D-8000 München 2 · Kaufingerstraße 8 · Telefon (0 89) 24 02 75 · Telex 5 29 513 wakai d

Datum: 13. Januar 1977

Unser Zeichen: 15 748 - Κ/Αρ

British Steel Corporation

33 Grosvenor Place, London, S.W.I., (England)

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Metallbändern

Die Erfindung befaßt sich mit der Herstellung von Metallbändern. Insbesondere bezieht sie sich auf die Herstellung von Metallbändern, deren Zusammensetzung über die Breite unterschiedlich ist.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, eine spezielle Bauart von Sägeblättern durch Elektronenstrahlschweißen eines rechteckigen Abschnitts von Schnellstahldraht auf den Rand eines Federstahluntergrundbandes zu erzeugen. Das durch dieses Verfahren erzeugte Produkt zeichnet sich durch überlegene Eigenschaften gegenüber herkömmlichen Schnellstahlsägeblättern aus und es wird ein hoher Abnutzungswiderstand aufrechterhalten, der von solchen Produkten gefordert wird. Insbesondere ist diese neue Bauart von Sägeblättern viel weniger bruchempfindlich als herkömmliche Blätter. Dieses zusammengesetzte Sägeblatt ist jedoch extrem teuer in der Herstellung und erfordert eine hohe Genauigkeit und Sorgfalt bei der Herstellung.

709830/0285

24 A

Gemäß der Erfindung wird das Verfahren zur Herstellung eines Metallbandes, dessen Zusammensetzung sich über die Breite ändert, in der Weise durchgeführt, daß ein zylindrisches Werkstück um seine Längsachse gedreht wird, daß ein Schneidstahl kontinuierlich in die Umfangsoberfläche des Werkstücks eingestellt wird, wenn dieses Werkstück sich dreht, so daß ein kontinuierliches Band von der Oberfläche des Werkstücks abgeschält wird, und daß der abgeschälte Streifen unter Spannung auf eine Spule gewickelt wird, wobei das Werkstück aus mehreren koaxialen zylindrischen Komponenten gleichen Durchmessers besteht und benachbarte Komponenten eine unterschiedliche Zusammensetzung besitzen. Das Werkstück ist von kreisförmigem Querschnitt.

Das Werkstück kann mehrere zylindrische Komponenten unterschiedlicher Zusammensetzung aufweisen, wobei jede Komponente mit der benachbarten Komponente beispielsweise durch Verschweißung zweier zylindrischer Einzelbauteile verbunden wird. Stattdessen können ein oder mehrere Komponenten als Oberflächenschicht auf einer ebenen Fläche einer benachbarten Komponente abgelagert werden. Eine solche Oberflächenschicht kann beispielsweise durch Schweißablagerung, Flammenspritzverfahren oder Elektroschlackenfrischtechniken erhalten werden. Das Verfahren im einzelnen wird so gewählt, daß eine Kontinuität der Zwischenverbindung zwischen den Komponenten gesichert ist. Gemäß einer weiteren Alternative kann das Werkstück aus einem einzigen Zylinder gleichförmiger Zusammensetzung bestehen, welches an einer ebenen Oberfläche so behandelt ist, daß eine Materialschicht benachbart zu dieser Oberfläche gebildet wird, die sich in der Zusammensetzung von dem Rest des Werkstücks unterscheidet. Beispiele einer solchen Oberflächenbehandlung, die benutzt werden können um die zylindrische Komponente zu bilden, welche eine Oberflächenschicht unterschiedlicher Zusammensetzung besitzt, können

709830/0285

eine Karbonisierung, eine Nitrisierung oder eine Entkohlung aufweisen. Solche Techniken sind speziell geeignet für Werkstücke, die anfänglich eine gleichförmige Stahlzusammensetzung besitzen.

Das Werkstück kann einer Wärmebehandlung unterworfen werden bevor der AbschälVorgang beginnt.

Das Werkstück kann drei koaxiale zylindrische Komponenten aufweisen, von denen die beiden äußeren Komponenten Oberflächenschichten auf der Mittelkomponente aufweisen und der sich hieraus ergebende abgeschälte metallische Streifen, der aus der Umfangsoberfläche des Werkstücks abgeschält ist, kann über seine Länge geschnitten werden, um zwei metallische Streifen zu erzeugen, die in ihrer Zusammensetzung über die Breite unterschieden sind.

Die metallischen von der Oberfläche des Werkstücks abgeschälten Streifen können einer weiteren Wärmebehandlung oder einem Walzvorgang unterworfen werden.

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht der zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehenen Vorrichtung;

Fig. 2 eine Grundrißansicht der Vorrichtung nach Figur 1.

.A

709830/0285

27 0 i 2 4

Ein Abschälstahlhalter 10 wird von einem horizontalen Support 11 getragen. Ein zylindrisches Werkstück 12 ist drehbar um seine Längsachse gelagert und dreht sich in Richtung des Pfeiles 13 gemäß Figur 1. Ein nicht dargestellter Antriebsmotor dreht das Werkstück 12 und der Abschälstahlhalter 10 wird in horizontaler Richtung auf das Werkstück 12 zugestellt, wenn sich das Werkstück dreht und diese Zustellung erfolgt durch eine geeignete Leitspindel (nicht dargestellt), die über ein Getriebe mit dem Antriebsmotor verbunden ist.

Ein Abschälwerkzeug 14, welches in einem Werkzeugblock 15 eingespannt ist, ist starr mit dem Abschälstahlhalter 10 derart verbunden, daß der Schneidrand des Abschälwerkzeugs 14 an der Umfangsoberfläche des Werkstücks 12 angreift. Eine Streifenführungsplatte 16 wird durch einen Führungsplattenträger 17 gehaltert, der auf dem Abschälstahlhalter 10 so montiert ist, daß er in einem kleinen Abstand von der oberen Oberfläche des Werkzeugblocks 15 parallel dazu liegt. Die Führungsplatte 16 verläuft so, daß sie fast in Berührung mit der Oberfläche des sich drehenden Werkstückes 12 steht. Eine Leerlaufrolle 18 ist auf einem einstellbaren Arm 19 gelagert, der am Abschälstahlhalter 10 festgelegt ist, und eine Aufspultrommel 20, die ebenfalls von dem gleichen Motor angetrieben werden kann, der das Werkstück 12 dreht, befindet sich unter dem Horizontalbett 11 mit seiner Drehachse parallel zur Drehachse des Werkstücks 12.

Der Vorderabschnitt des abgeschälten Streifens 21 läuft über die Galerie, die zwischen der unteren Oberfläche der Führungsplatte 16 und der oberen Oberfläche des Werkzeugblockes 15 gebildet ist. Die Aufspultrommel wird dann betätigt und ein Führungsstreifen und eine Klemmanordnung, wie in der deutschen Gebrauchsmusteranmeldung 76 07 557·5 beschrieben, wird be-

709830/0285 .

27Ü

nutzt um den Vorderabschnitt des Streifens 21 zu erfassen und ihn um die Aufspultrommel 20 herumzuwickeln, und zwar mit konstanter Spannung, wodurch gewährleistet wird, daß eine genaue Banddicke auch während der Beschleunigungsperioden aufrechterhalten wird. In der beiliegenden Zeichnung ist die Vorrichtung kurz nach dem Anlauf dargestellt. Ein Abschnitt 22 des Führungsstreifens der an einer Klemme 23 befestigt ist, ist um die Aufspultrommel 20 gewickelt, während der Vorderabschnitt des abgeschälten Streifens 21 von der Klemme 23 erfaßt ist und um die Aufspultrommel 20 herumgewickelt ist. Eine Leerlaufrolle 18 gewährleistet, daß der abgeschälte Streifen 21 vom Werkstück 12 mit einem konstanten Winkel abgezogen wird, unabhängig von dem sich ändernden Durchmesser der Spule des abgeschälten Streifens, der auf der Aufspultrommel 20 aufgewickelt wird. Die Vorrichtung läuft nunmehr bis der Abschnitt des Werkstücks 12,der abgeschält wird, auf einen kleinen Durchmesser vermindert ist. Dann wird die Maschine angehalten und das Werkzeug 14 wird vom Werkstück 12 abgezogen.

Das Werkstück, welches abgeschält wird, besteht aus drei koaxialen zylindrischen Komponenten gleichen Durchmessers. Die beiden äußeren Komponenten besitzen gleiche Dicke (axiale Länge) und beide bestehen aus AISI M2 verschleißfestem Schnellstahl. Die innere Komponente wird von einem Zylinder aus AISI 6150 aus niedriglegiertem Kohlenstoffstahl gebildet und besitzt eine hohe Elastizitätsgrenze, verbunden mit einem hohen Bruchwiderstand. Typische Dimensionen des Werkstücks sind die folgenden:

Gesamte Axiallänge = 28 mm, Radius = 38Ο mm, axiale Länge jeder äußeren zylindrischen Komponente = 1,5 mm, axiale Länge der inneren zylindrischen Komponente = 25 mm, jeder Schnellstahlzylinder wird auf dem niedrig legierten Kohlenstoffstahl

709830/0285

27U i ^44

durch Verschweißung durch ein Plattierverfahren, durch Flammspritzen oder durch Elektroschlackenfrischtechniken abgelagert. Es ist notwendig, daß das Werkstück einer Wärmebehandlung und/oder einem Heißwalzvorgang unterworfen wird, bevor es in die Abschälmaschine gelangt.

Wenn der Streifen 21 von dem Werkstück 12 abgeschält ist, besitzt er daher eine Breite von 28 mm, mit zwei äußeren Abschnitten aus Schnellstahl von je 1,5 mm Breite und einem Mittelabschnitt von 25 mm Breite. Die Dicke des Bandes 21 wird durch die Zustellgeschwindigkeit des Werkstücks 14 zusammen mit der Spannung gesteuert, die durch die Aufspultrommel 20 auf das Band 21 ausgeübt wird. Nach dem Aufspulen des abgeschälten Streifens kann der Streifen 21 geschlitzt werden, wobei der Schlitz in der Mitte der Breite verläuft, damit zwei Streifen gebildet werden, von denen jeder einen Rand aus Schnellstahl besitzt. Dieser Streifen kann dann benutzt werden, zur Erzeugung zusammengesetzter Sägeblätter.

Gemäß einer abgewandelten Ausführungsform besitzt das Werkstück eine innere zylindrische Komponente aus M2 Schnellstahl von 3mm axialer Länge, zwischen dem zwei äußere zylindrische Komponenten aus 6150 niedriglegiertem Kohlenstoffstahl eingebettet sind, wobei jede Komponente 12,5 mm axiale Länge hat. Die Komponenten können durch Walzen miteinander verbunden sein, um das Werkstück zu bilden. Der Streifen 21 der von dieser abgewandelten Ausführungsform des Werkstücks abgeschält wird, kann ebenfalls in der Mitte seiner Breite geschlitzt werden, um zwei Bänder zu erzeugen, die je einen Rand aus Schnellstahl besitzen.

Die Erfindung kann auf Werkstücke angewandt werden, die Bestandteile anderer metallischer Substanzen besitzen, z.B.

709830/0285

27U I2U

Titan, Magnesium, Wolfram, Tantal, Beryllium, Kupfer, Nickel oder Legierungen hiervon.

Patentansprüche

709830/0285

Leerseite

Claims

Patentansprüche :

1. Verfahren zur Herstellung metallischer Bänder ^- ^ oder Streifen, deren Zusammensetzung sich über die Breite ändert, unter Verwendung eines sich drehenden zylindrischen Werkstücks, das um die Längsachse gedreht wird und unter Verwendung eines Schneidwerkzeuges, welches kontinuierlich in die Umfangsoberfläche des Werkstücks angestellt wird, wenn sich dieses Werkstück dreht, um einen kontinuierlichen Streifen von der Oberfläche des Werkstücks abzuschälen, der unter Spannung auf einer Spule aufgewickelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück(12) aus mehreren koaxialen zylindrischen Komponenten gleichen Durchmessers besteht, wobei benachbarte Komponenten aus Materialien unterschiedlicher Zusammensetzung bestehen.

2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß jede zylindrische Komponente mit der benachbarten zylindrischen Komponente metallurgisch verbunden ist.

5. Verfahren nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrischen Komponenten durch Verschweißung verbunden sind.

709830/028 5

ORIGINAL INSPECTED

17 U I 2 U ί,

k. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der zylindrischen Komponenten als eine Oberflächenschicht auf der ebenen Stirnfläche einer benachbarten zylindrischen Komponente aufgebracht ist.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenschicht entweder durch Schweißablagerung, durch Flammspritzen oder durch Elektroschlackenfrischverfahren abgelagert ist.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück aus einem einzigen Zylinder gleichförmiger Zusammensetzung besteht, der an einer Stirnseite einer Behandlung unterworfen ist, um eine Materialschicht benachbart zu dieser Stirnseite zu schaffen, die in ihrer Zusammensetzung von dem übrigen Werkstück unterschieden ist.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenbehandlung zur Erzeugung der Oberflächenschicht eine Karbonisierung, eine Nitridierung oder eine Entkohlung aufweist.

709830/0285

8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7* dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück drei koaxiale zylindrische Komponenten aufweist, von denen die beiden äußeren Komponenten Oberflächenschichten auf einer mittleren Komponente bilden, und daß der sich ergebende abgeschälte Metallstreifen aus der Umfangsoberfläche des Werkstücks über seine Länge geschlitzt wird, um zwei Bandbreiten zu schaffen, die sich in ihrer Zusammensetzung über die Breite unterscheiden.

7 0 ^CJ S 3 π / 0 ? 8 5