AT523326A1 - Verfahren zur Erzeugung von gegen Zerstörung resistenter Stäbe aus metallischem Verbundwerkstoff - Google Patents

Abstract

Verfahren zur kontinuierlichen Produktion von Stäben, die mechanischen, thermischen und chemischen Einwirkungen im Vergleich zu Stahlstäben um ein Vielfaches länger standhalten. Dieser Vorteil beruht auf der Verwendung einer Cr, Ni, Mo - Legierung mit Kaltverfestigungseigenschaften welche einen Reinkupferkern umschließt. Diese Kombination, wird dadurch ■ besonders wirksam, dass der Stahlmantel aus Stahlbändern, welche zuerst eine Textur erhalten haben um einen Reinkupferkern in einem Walzwerk geformt wird. Unter Druck und -Hitzeeinwirkung füllt der Kupferkern die Textur aus, wodurch ein hervorragender Wärmeübergang vom Stahlmantel auf den die Wärme ableitenden Kupferkern stattfindet, daher eine tragbare Schneidbrennerausrüstung chancenlos ist, weiter auch durch Biegen mit einer Hydraulik, der Kupferkern vom Stahlmantel nicht zu trennen ist, schließlich Schneidversuche jeglicher Art zuerst an der Bearbeitungsverfestigung des Stahlmantels, scheitern, schließlich im weichen Kupferkern stecken bleiben.

Description

Die Erfindung betrifft die Entwicklung von Stäben vorzüglich zur Sicherung von Objekten vor gewaltsamen unerwünschten Aktionen. Es zeigt sich wiederholt, dass mechanische Vorkehrungen zur Sicherung von Objekten, wie z.B. Fenstergitter aus Stahl den Angriffen durch technisch bestens ausgerüsteten Einbrechern nicht standhalten können. Als tragbare Einbruchswerkzeuge kommen Diamant und Spezialtrennscheiben, Schneidbrenner hydraulische Biegeeinrichtungen in Betracht, ferner können Gitter aus Stahl durch wiederholte Benetzung mit korrosiven Agenzien leichter entfernt werden.

Es ist somit die Aufgabe der Erfindung nachhaltigen Widerstand gegen die Einwirkung der genannten zum Einbrechen geeigneten Methoden zu leisten. Je nach Dimension der eingesetzten Stäbe ist zum Durchtrennen eines Stabes von der Dimension 20 x 20 mm bei kombinierten Einsatz aktueller Einbruchswerkzeuge eine Widerstandszeit von wenigstens 10 Minuten gegeben. Die Entfernung eines Elements aus einem Gitter nimmt somit 20 Minuten in Anspruch.

Die Stäbe werden durch thermische Verbindung unter Druck hergestellt, ähnlich dem seit langem in der Technik bekanntem Verfahren des Plattierens, wo auf eine stabile Unterlage, oft Eisen durch Druck und thermische Behandlung eine aus edlerem Metall bestehende dünne Schicht festhaftend aufgebracht wird. Die rechtwinkelig ausgeführten Stäbe, besitzen eine Einlage aus Reinkupfer, mit einer Ummantelung aus hochlegiertem Molybdänstahl, der hohe Biegefestigkeit, Schweißbarkeit

und Verfestigung bei mechanischer Bearbeitung aufweist. Eine thermisch und mechanisch beständige Verbindung mit der Kupfereinlage ist ebenso eine Voraussetzung. Zusätzlich sichert eine spezielle Oberflächenstruktur der Stahlummantelung den Kontakt mit der Kupfereinlage.

Ausführungsbeispiel anhand der Erzeugung eines quadratisch geformten Stabes mit 4 cm? Querschnittsfläche.

Das Verfahren verwendet zur Herstellung der Stäbe eine beheizte Walzstraße, mit 4 unterschiedlichen Temperaturzonen wobei am Beginn der Walzstraße in der Temperaturzone (I) bei 600 C° ein Stahlband (A)von 5 mm Stärke und einer Breite, die geeignet ist ein U- Profil mit der gewünschter Dimension

Kupfereinlage (B),umschließenden U -Profil (U) umgeformt wird. Sobald die Umformung des Stahlbandes (A)zum U -Profil (U) abgeschlossen ist, wird ein durch das Walzwerk (31) geprägtes Stahlband (C) mit der Dimension 20 x 5 mm auf das U -Profil (U) gelegt und in die Temperaturzone (II), bei einer Temperatur im Bereich von 900 C° weitergefördert, wo Druckwalzen (32 - 35), das gering T -förmig ausgebildete Stahlband (C) auf die Kupfereinlage (B) pressen. Gleichzeitig nimmt ein Unterstützungswerk (7) den Druck der Druckwalzen 32 — 35 auf. Seitlich wird das U -Profil (U) durch die Walzen 61 — 65 gestützt. Nach dem Weitertransport des Verbundwerkstoffes in die Temperaturzone (III) mit 500C° erfolgt eine Verbindung des U -Profils (U) mit dem Stahlband (C) durch Plasmastichlochschweißung. In der Temperaturzone (IV) bei einer Temperatur unter 100 C° erfolgt eine Abtrennung des Verbundwerkstoffes in gewünschter Länge durch Wasserstrahlschneiden.

Fig.1l Ausführungsbeispiel nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zeigt in einer Seitenansicht eine Walzstraße in der ein Stahlband (A),dass durch eine Prägewalze (32) in der Temperaturzone (I),eine Oberflächentextur (N) erhält und im weiteren Prozess durch die Transportspurwalzen (21 - 23) sowie die Walzen (11,12,13) gefördert, weiter durch graduell von waagrechter zunehmend in senkechte Position aufgerichteten

Formwalzen (41,42,43,44) zu einem U -Profil (U)

n Ye

umgeformt, welches eine durch die Positionierwalze (66) ı und Transportspurwalzen (24,25)sowie (27,28,215,216) Kr geförderte Kupfereinlage (B), mit dem Querschnitt 10 x fü 9,8 mm aufnimmt, weiter ein Stahlband (C), dass über die + Prägewalze (31)eine Textur (N) sowie ein

geringfügiges T -Profil erhält und mittels der 1

3/9 fh

Fig.3

Spurtransportwalzen (26,29,210,211,212,213,214)bis zur Walze (14) gebracht wird, welche den Kontakt mit der Kupfereinlage (B),herstellt und wo der Eintritt in die Temperaturzone (II) erfolgt, in der die Druckwalzen (31,32,33,34) das Stahlband (C)auf die Kupfereinlage (B) pressen. Hier erfolgt die metallurgische Verbindung zwischen Stahl und Kupfer. Sowohl die seitlichen Stützwalzen (61,62,63,64,65),als auch die von den Tragrollen (10),unterstützte Panzerkette (7), welche über den Antrieb (51,52),gefördert wird, nehmen den Druck der Druckwalzen (31,32,33,34)auf. Über die Walzen (15,16), gelangt der Verbundwerkstoff in die Temperaturzone (III),wo mittels Plasmastichlochschweißung das Stahlband (C),mit dem U -Profil (U) verschweißt und nach Weitertransport über die Walzen (17,18),in die Temperaturzone (IV),die fertigen Stäbe von einer Wasserstrahlschneidanlage auf gewünschte Längen

abgeschnitten werden.

Zeigt gemäß dem Ausführungsbeispiel einen Querschnitt durch einen Stab mit dem zu einem U -Profil (U) geformten Stahlband (A) mit einer aufgeprägten Oberflächentextur (N), weiter eine Kupfereinlage (B),ein heiß aufgepresstes Stahlband (C),mit einer Oberflächentextur (N) sowie eine Schweißverbindung (S)zwischen einem U -Profil (U) und einem Stahlband (C) Zeigt die Ansicht (F) mit dem U -Profil (U), der

Kupfereinlage (B),dem Stahlband (C), mit einer Randausnehmung, die Oberflächentextur (N)eines

Stahlbandes(C) und eine Schweißnaht (S)

Claims (1)

1. Verfahren zur Erzeugung von gegen Zerstörung resistenter Stäbe aus metallischem Verbundwerkstoff, vorzüglich durch metallurgische Verbindung einer Einlage (B)aus Reinkupfer mit einer am Beginn eines Walzprozesses durch die Prägewalzen (32)sowie (31)zwei Stahlbändern (A) und (C)aus einer bearbeitungsverfestigenden Stahllegierung, welche Nickel, Chrom und Molybdän enthält, eine Textur (N) einprägen, wodurch eine innige Verzahnung zwischen einer Kupfereinlage (B)und dem Stahlband (A), welches durch Umformung mittels Formwalzen (41,42,43,44), zu einem U -Profil (U), in dem eine Kupfereinlage (B)fest umschlossen ist, ermöglicht wird, wobei das U -Profil (U) eine Kupfereinlage um 0,2 bis 0,4 überragen kann, weiter das Stahlband (C),welches die Breite des U Profils (U)aufweist und durch die Prägewalze (31) zusätzlich an den Rändern eine Querschnittsverminderung von 0,3 bis 0,5 mm erfährt, sodass das Stahlband (C) auf der Kupfereinlage

(B) aufliegen kann, weiter wird dann der, zwischen dem zum U Profil (U) geformten Stahlband (A)und dem Stahlband (C) mit der Kupfereinlage (B) in der Temperaturzone (I)geformte Stab,

in der Temperaturzone (II) unter hohem Druck einer

metallurgische Verbindung zwischen der Kupfereinlage (B),dem

U -Profil und dem Stahlband (C) unterzogen, wobei gleichzeitig die Kupfereinlage (B) in deren Textur (N)gepresst wird, weiter erfolgt in der Temperaturzone (III) durch eine Plasmastichlochschweißung (E) eine metallurgische Verbindung (S) zwischen dem U -Profil (U) und dem Stahlband (C), weiter der fertige Stab in der Temperaturzone (IV) in einer Wasserstrahlschneidanlage (H) auf die gewünschte Länge

geschnitten werden kann.