DE2451737A1 - FLEXIBLE SEALING STRIP AND METHOD OF MANUFACTURING IT - Google Patents
FLEXIBLE SEALING STRIP AND METHOD OF MANUFACTURING ITInfo
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Description
PATENTANWÄLTE DIPL.-ING. ALEX STENGER PATENTANWÄLTE DIPL.-ING. ALEX STENGER
D-4000 DÜSSELDORF 1 DIPL.-ING. WOLFRAM WATZKE D-4000 DÜSSELDORF 1 DIPL.-ING. WOLFRAM WATZKE
Malkastenstraße 2 DIPL.-ING. HEINZ J. RING Malkastenstrasse 2 DIPL.-ING. HEINZ J. RING
Unser Zeichen: I5 496 Datum: JO . Oktober 1974Our reference: I5 496 Date: JO. October 1974
DRAFTEX DEVELOPMENT A.G., CH - 6j00 Zug, Schönbül JDRAFTEX DEVELOPMENT A.G., CH - 6j00 Zug, Schönbül J
Flexibler Dichtungsstreifen sowie Verfahren zu dessen Herstellung Flexible sealing strip and process for its manufacture
Diese Erfindung betrifft flexible Dichtungsstreifen mit einem U-Profil. Solche flexiblen Dichtungsstreifen finden Verwendung als Zugabdichtungen, als Dichtungswülste, als Fenstereinfassungen, als Flanschabschlüsse (zum Verdecken von angeschweißten Flanschen) und dergleichen mehr, wobei sich diese Anwendung insbesondere, wenn auch nicht ausschließlich, auf den Fahrzeugbau bezieht.This invention relates to flexible sealing strips having a U-shaped profile. Such flexible sealing strips are used as tension seals, as sealing beads, as window frames, as flange connections (to cover welded flanges) and the like, this application particularly, if not exclusively, relating to vehicle construction.
Dichtungsstreifen bestehend aus einem als U-Profil ausgeführten und mit einem Mantel aus flexiblem Werkstoff, beispielsweise aus Kunststoff, überzogenen Metallkern sind bereits bekannt. Der Metallkern, der den Dichtungsstreifen versteift, unterstützt und fördert auch das Haften des Dichtungsstreifens auf einem Flansch oder an einem Bauelement, an dem der Dichtungsstreifen befestigt ist. Von der Konstruktion her kann der Metallkern derart ausgeführt sein, daß er aus einzelnen Metallkernelementen mit einem U-Profil besteht, wobei im fertigen Dichtungsstreifen die Metallkernelemente entweder voneinander getrennt sind oder aber über dünne Verbindungsstege miteinander in Verbindung stehen und in jedem Falle den Metallkern - und damit auch den gesamten Dichtungsstreifen - in Längsrichtung flexifoeL machen.Sealing strip consisting of a U-profile and metal core coated with a jacket made of flexible material, for example made of plastic, are already known. The metal core, which stiffens the weatherstrip, aids and also promotes the adhesion of the weatherstrip to a flange or on a component to which the weather strip is attached. In terms of construction, the metal core can be designed in this way be that it consists of individual metal core elements with a U-profile, the metal core elements in the finished sealing strip are either separated from one another or are connected to one another via thin connecting webs and are in in any case the metal core - and thus also the entire sealing strip - Make flexifoeL in the longitudinal direction.
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Ebenfalls bekannt ist ein Verfahren zum Herstellen solcher Dichtungsstreifen, bei dem ein flaches Metallwerkstück durch das Einarbeiten von Schlitzen derart bearbeitet wird, daß mehrere sich in Querrichtung erstreckende und zueinander parallele Metallkernelemente entstehen, die miteinander verbunden sind, daß weiterhin auch noch das flache Werkstück im Extrudierverfahren derart mit Kunststoff beschichtet wird, daß das flache Werkstück vollkommen in einem Kunststoffmantel eingeschlossen ist. Nach der Beschichtung mit dem Kunststoffmantel wird das flache Werkstück dann derart geformt, daß das gewünschte U-Profil entsteht.Also known is a method for producing such sealing strips, in which a flat metal workpiece through the Machining of slots is processed in such a way that a plurality of metal core elements extending in the transverse direction and parallel to one another arise, which are connected to one another, that the flat workpiece in the extrusion process continues in such a way Plastic is coated so that the flat workpiece is completely enclosed in a plastic jacket. After coating The flat workpiece is then shaped with the plastic jacket in such a way that the desired U-profile is created.
Dieses Verfahren weist jedoch eine Reihe von Nachteilen auf.However, this method has a number of disadvantages.
Das Metallwerkstück wird noch vor dem Biegen zum gewünschten U-Profil vollkommen mit Kunststoff beschichtet. Das hat zur Folge, daß sich die endgültige Formgebung am Werkstück nicht kontrollieren läßt. Es ist in der Tat festgestellt worden, daß sich beträchtliche Vorteile dadurch erzielen lassen, wenn die genaue Formgebung im Hinblick auf den fertigen Dichtungsstreifen unter Kontrolle erfolgt. Darüber hinaus kann der Metallkern nicht durch eine Wärmebehandlung gehärtet oder vergütet werden, weil dieser Metallkern noch vor dem Biegen in das U-Profil mit einem Kunststoffmantel beschichtet worden ist. Schließlich werden bei diesem Herstellungsverfahren der Kunststoffmantel und das Metall gebogen, was zur Folge haben kann, daß am Kunststoffmantel "Fältelungsaufhellungen" entstehen können.The metal workpiece becomes the desired U-profile before it is bent completely coated with plastic. As a result, the final shape of the workpiece cannot be controlled leaves. Indeed, it has been found that considerable advantages can be obtained when the precise shaping in view of is carried out on the finished sealing strip under control. In addition, the metal core cannot be subjected to heat treatment hardened or tempered because this metal core has been coated with a plastic jacket before it is bent into the U-profile is. Finally, in this manufacturing process, the plastic jacket and the metal are bent, which can result in that "puckered lightening" can occur on the plastic jacket.
Aufgabe dieser Erfindung ist somit die Entwicklung eines verbesserten Verfahrens für die Herstellungeines Dichtungsstreifens und damit weiterhin auch die Schaffung eines verbesserten Dichtungsstreifens. The object of this invention is therefore to develop an improved A method for making a weather strip and thereby further providing an improved weather strip.
Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß der Dichtungsstreifen sich zusammensetzt aus einem Metallkern, der mit einem Mantel aus einem flexiblen Werkstoff beschichtet wird. Zu diesem Verfahren gehören die nachstehend angeführten Einzelschritte: a) das Biegen des Metall-This problem is solved in that the sealing strip is composed of a metal core with a jacket of a flexible material is coated. This process includes the following individual steps: a) Bending the metal
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kernes zu einem U-Profil sowie b) das Beschichten des Metallkernes mit einem Mantel aus einem flexiblen Werkstoff.core to a U-profile and b) the coating of the metal core with a jacket made of a flexible material.
Gegenstand dieser Erfindung ist weiterhin auch noch ein Dichtungsstreifen mit U-Profil bestehend aus einem gehärteten U-Profil-Metallkern und aus einer Ummantelung aus flexible/n Material, das im Extrudierverfahren auf und ringsum den Metallkern aufgetragen wird.The subject of this invention is also a Sealing strips with U-profile consisting of a hardened U-profile metal core and a sheathing made of flexible material, this in the extrusion process on and around the metal core is applied.
Weitere.Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel dargestellt ist. In der Zeichnung zeigen:Further details and advantages of the invention will emerge from the following description of the associated drawing, in which an exemplary embodiment is shown. In the drawing demonstrate:
Fig. 1 einen Metallkern des Dichtungsstreifens in der Draufsicht;1 shows a metal core of the sealing strip in plan view;
Fig. 2 den in Figur 1 wiedergegebenen Metallkern in perspektivischer Darstellung;2 shows the metal core shown in FIG. 1 in perspective representation;
Fig. 5 nach dem Auftragen des Kunststoffmantels den Dichtungsstreifen im Querschnitt*Fig. 5 after the application of the plastic jacket Sealing strips in cross section *
Fig. 4 eine Endansicht des Dichtungsstreifens in einem Endstadium seines Herstellungsprozesses.Figure 4 is an end view of the weather strip at a final stage in its manufacturing process.
Zu dem in der Zeichnung dargestellten Dichtungsstreifen gehören ein Metallkern mit einer Vielzahl von U-förmigen Metallkernelementen, die über die Länge des fertigen Dichtungsstreifens angeordnet sind, und ein Kunststoffmantel der im Extrudierverfahren auf den Metallkern aufgetragen wird. Die Metallkernelemente, die den Dichtungsstreifen verstärken, unterstützen und fördern das Haften des Dichtungsstreifens an der Kante oder an dem Flansch, an die bzw. an dem der Dichtungsstreifen schließlich befestigt wird.Belong to the sealing strip shown in the drawing a metal core with a plurality of U-shaped metal core elements, which are arranged over the length of the finished sealing strip, and a plastic jacket which is extruded onto the Metal core is applied. The metal core elements that reinforce the weather strip support and promote adhesion of the weather strip at the edge or flange to which the weather strip will ultimately be attached.
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Die Metallkernelemente gewährleisten aber auch die Flexibilität des Dichtungsstreifens.The metal core elements also ensure the flexibility of the sealing strip.
Figur 1 zeigt den Ausgangszustand, der von dem Metallkern 5 zu Beginn der Bearbeitung eingenommen werden kann. Zu dem Metallkern 5 gehört eine Vielzahl von Metallkernelementen 6, die durch die mit ihnen in einem Stück gearbeiteten Verbindungsstege & miteinander verbunden sind. Die Formgebung des Metallkernes ist an keine bestimmte Fertigungsmethode gebunden. So kann der Metallkern 5 beispielsweise aus einem Metallrohling ausgestanzt werden, er kann durch Schlitzfräsen hergestellt werden·, woraufhin dann die Längsabschnitte nur des Rohlings zum Strecken und Glätten und zum Ausformen der Schlitze gewalzt werden. Der Metallkern 5 ist nicht nur auf die in Figur 1 dargestellte Form beschränkt. Statt dessen können die Metallkernelemente 6 beispielsweise miteinander verbunden sein durch jeweils einen mit ihnen in einem Stück gearbeiteten Verbindungssteg, die in der Mitte des Metallkernes angeordnet sind, oder aber durch mit den Metallkernelementen 6 in einem Stück gearbeitete Verbindungssfcege 8, die entlang den Rändern des Metallkernes geführt sind. Auf Wunsch können die Verbindungsstege jeweils abwechselnd auf den einander gegenüberliegenden Rändern des Metallrahmens angeordnet sein.Figure 1 shows the initial state of the metal core 5 to Start of editing can be taken. The metal core 5 includes a plurality of metal core elements 6, which by the connecting webs worked with them in one piece & are connected to one another. The shape of the metal core is on no specific manufacturing method is bound. For example, the metal core 5 can be punched out of a metal blank, it can be made by slot milling ·, whereupon the longitudinal sections only of the blank for stretching and smoothing and be rolled to form the slots. The metal core 5 is not limited to the shape shown in FIG. Instead of of this, the metal core elements 6 can, for example, be connected to one another by in each case one machined with them in one piece Connecting web, which is arranged in the middle of the metal core are, or by with the metal core elements 6 worked in one piece connecting pieces 8, which along the edges of the metal core are performed. If desired, the connecting webs can alternate on the opposite sides Edges of the metal frame be arranged.
Verwendung finden können auch andere Ausführungsforme]/des Metallrahmens, beispielsweise Metallkerne aus Drahtgewebe bzw. Metallkerne, dessen quergerichtete Metallkernelemente durch Drähte miteinander in Verbindung stehen.Other embodiments] / of the metal frame can also be used, For example, metal cores made of wire mesh or metal cores, the transverse metal core elements of which are interconnected by wires stay in contact.
Nun wird, wie dies mit Figur 2 dargestellt ist, der Metallkern 5 zu einem U-Profil gebogen oder geformt, und zwar unter Verwendung irgendeines beliebigen und dazu geeigneten Verfahrens, beispielsweise durch Formwalzen. Wie aus Figur 2 zu erkennen ist, weist das U-Profil eines jeden Metallkernelementes 6 einen im wesentlichen flachen und umgekehrten Steg auf, was aus den nachstehend noch zu erläuternden Gründen vorteilhaft sein wird. Nützlich und vor-Now, as shown in FIG. 2, the metal core 5 bent or shaped into a U-profile using any suitable method, for example by forming rollers. As can be seen from Figure 2, the U-profile of each metal core element 6 has a substantially flat and inverted web, which will be advantageous for the reasons to be explained below. Useful and pre-
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teilhaft mag es auch sein, die flache und umgekehrte Basis etwas zu krumpeln und ihr dadurch eine konkave Form zu geben. Statt dessen kann sie aber auch eine mehr gerundete und konvexe Form haben.It may also be beneficial to slightly crinkle the flat and inverted base and thereby give it a concave shape. Instead of however, it can also have a more rounded and convex shape.
Der entsprechend Figur 2 geformte Metallkern 5 wird dann in einem Vergütungsverfahren gehärtet und bekommt dadurch die geeignete Federhärte.The shaped according to Figure 2 metal core 5 is then in a Tempering process hardened and thus gets the appropriate one Spring stiffness.
Der vergütete und entsprechend Figur 2 geformte Mtallkern 5 wird dann unter Anwendung des Extrudierverfahrens mit einem Kunststoffmantel 9 beschichtet, was dazu führt, daß der in Figur J5 dargestellte Dichtungsstreifen entsteht. Während des Extrudi er Vorganges." wird der Metallkern 5 völlig vom Kunststoffmantel 9 umschlossen, werden darüber hinaus auch noch die beiden nach innen gerichteten Ansätze 10 an den Innenseiten der Schenkel des U-Profiles, die sich über die ganze Länge des Dichtungsstreifens erstrecken, geformt. Im Rahmen des Extrudierverfahrens erhalten einer der Schenkel des U-Profiles sowie auch die umgekehrte Basis des U-Profiles einen Kunststoffmantel mit eingearbeiteten Zwischenräumen 12, die sich über die ganze Länge des Dichtungsstreifens erstrecken.The tempered metal core 5, shaped according to FIG. 2, is then using the extrusion process with a plastic jacket 9 coated, resulting in that shown in Figure J5 Sealing strip is created. During the extrusion process "the metal core 5 is completely enclosed by the plastic jacket 9, are also the two inwardly directed lugs 10 on the inside of the legs of the U-profile, which are Extend the full length of the weather strip, molded. One of the legs is obtained as part of the extrusion process of the U-profile as well as the inverted base of the U-profile a plastic jacket with incorporated spaces 12, which extend the entire length of the weather strip.
Der Extrudiervorgang ist derart ausgelegt, daß von ihm der Kunststoffmantel 9 auf der Außenseite des einen Schenkels und der Basis ein Muster aufgedruckt erhält. Statt dessen könnte aber auch eine separate Umhüllung, auf die ein geeignetes Muster aufgedruckt ist, später über den Kunststoffmantel 9 gezogen und befestigt werden. Diese separate Umhüllung kann aus Kunststoff, aber auch aus einem anderen Material, bestehen.The extrusion process is designed in such a way that the plastic jacket from it 9 receives a pattern printed on the outside of one leg and the base. But instead could also a separate cover on which a suitable pattern is printed, later pulled over the plastic jacket 9 and fastened will. This separate envelope can be made of plastic, but also of another material.
An den in Figur 3 dargestellten Dichtungsstreifen kann in der in Figur 4 erläuterten Weise ein Hohlwulst 20 aus Weichgummi durch Kleben befestigt werden. Der Hohlwulst 20 kann rärenförmig ausgeführt sein, desgleichen aber auch in einer anderen für Dichtungszwecke geeigneten Form. On the sealing strip shown in Figure 3 can in 4, a hollow bead 20 made of soft rubber can be attached by gluing. The hollow bead 20 can be designed in the shape of a scarlet but also in another form suitable for sealing purposes.
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Nach erfolgter Beschichtung mit dem Kunststoffmantel 9 kann der Dichtungsstreifen in einem späteren Stadium des Fertigungsprozesses einer Wechselbiegebeanspruchung unterworfen werden, um ein Zerbrechen der Verbindungsstege 8 zwischen den einzelnen Metallkernelementen 6 des Metallkernes 5 herbeizuführen. Damit aber erhält der fertiggestellte Dichtungsstreifen separate Metallkernelemente, die nicht miteinander in Verbindung stehen und aus diesem Grunde die Flexibilität des Dichtungsstreifens verbessern. Eine Trennung der miteinander verbundenen Metallkernelemente 6 ist jedoch nicht unbedingt erforderlich. Wenn die Verbindungsstege 8 jeweils abwechselnd an den einander gegenüberliegenden Rändern des Metallkernes 5 angeordnet werden, dann tet dieser auch eine genügend große Flexibilität, wenn die- Metallkernelemente miteinander verbunden sind«After coating with the plastic jacket 9, the sealing strip can be used at a later stage of the manufacturing process be subjected to alternating bending stress in order to break the connecting webs 8 between the individual metal core elements 6 of the metal core 5 bring about. But with that it gets the finished weather strip separate metal core elements that are not in communication with and out of this Basically improve the flexibility of the weather strip. A separation of the interconnected metal core elements 6 is, however not necessarily required. When the connecting webs 8 alternate on the opposite edges of the metal core 5 are arranged, then this also one tet sufficient flexibility when the metal core elements are connected to one another «
Was die praktische Anwendung betrifft, so wird der Dichtungsstreifen auf einen Flansch, beispielsweise auf einen angeschweißten Flansch, der die Türöffnung eines Fahrzeuges umgibt, aufgesetzt» Durch die relative Steifigkeit und Elastizität der Metallkernelemente 6 wird im Zusammenwirken mit den Ansätzen 10 der Dichtungsstreifen auf dem Flansch festgehalten, wobei durch den Gummiwulst 20 dann eine zugfreie und wasserdichte Abdichtung gewährleistet wird, wenn die Tür am Dichtungsstreifen anliegt und geschlossen ist.As for practical use, the weatherstrip will placed on a flange, for example on a welded flange that surrounds the door opening of a vehicle » Due to the relative rigidity and elasticity of the metal core elements 6, in cooperation with the approaches 10, the sealing strip held on the flange, being held by the rubber bead 20 then a draft-free and watertight seal is guaranteed when the door rests against the sealing strip and is closed is.
Der beschriebene Dichtungsstreifen, desgleichen aber auch das beschriebene Verfahren zur Herstellung eines derartigen Dichtungsstreifens, bieten eine Reihe von Vorteilen. Der Vorteil der Zwischenräume 12 liegt darin, daß der fertige Dichtungsstreifen ein größeres Volumen hat und weicher ist, was zur Folge hat, daß bei Verwendung dieses Di chtungs streif ens Verletzungen durch Klemmen verringert werden. Mit dieser Konstruktion ebenfalls gewährleistet ist, daß die jeweiligen Formen der Metallträgerelemente 6 von außen her durch die Oberfläche des fertigen Dichtungssfceifens nicht zu erkennensind, was sonst der Fall wäre, wenn der MetallkernThe sealing strip described, but also the described method for producing such a sealing strip, offer a number of advantages. The advantage of Gaps 12 is that the finished sealing strip has a larger volume and is softer, with the result that When using this sealing strip, injuries from clamping be reduced. This construction also ensures that the respective shapes of the metal support elements 6 from the outside through the surface of the finished sealing tube cannot be seen, which would otherwise be the case if the metal core
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nur mit einer einfachen Kunststoffbeschichtung durch Extrudieren versehen würde.would only be provided with a simple plastic coating by extrusion.
Ist die umgekehrte Basis des U-Profiles konkav ausgeführt, dann liegt der Vorteil darin, daß bei einem Aufdrücken des Dichtungsstreifens auf einen Flansch sich ein Schließen der Schenkel des U-Profiles ergibt, die dann den Flansch besser greifen können.If the inverted base of the U-profile is concave, then The advantage is that when the sealing strip is pressed onto a flange, the legs of the U-profiles results, which can then grip the flange better.
Im Gegensatz zu den Verfahren, bei denen der Metallkern 5 im flachen Zustand extrudierend mit einem Kunststoffmantel 9 beschichtet wird, bietet das Biegen des Metallkernes 5 zu einem U-Profil vor dem Auftragen des Kunststoffmantels den großen Vorteil, daß die gewünschte quadratische Form des U-Profiles besser kontrolliert werden kann. Darüber hinaus kann der Metallkern noch vor dem Auftragen des Kunststoffmantels einem Vergütungsverfahren unterworfen werden. Wird der Metallkern noch vor dem Biegen zum U-Profil mit dem Kunststoffmantel beschichtet, dann ist eine Vergütungsbehandlung unmöglich. Das beschriebene Verfahren bietet darüber hinaus auch noch den Vorteil, daß der Anteil des Kunststoffes der nach der Beschichtung gebogen werden muß, beträchtlich verringert wird, weil nach dem dargestellten und beschriebenen Verfahren der Kunststoffmantel extrudierend auf den zu einem U-Profil geformten Metallkern aufgetragen wird. Verringert wird auch das Asmaß einer solchen Formgebung, damit aber auch der Effekt der "Fältelungsaufhellung" der dann bei Kunststoffen gewisser Farbgebung aufkommen kann, wenn diese scharf gebogen werden. Dieser "Fältelungsaufhellungseffekt" besteht in einer Aufhellung der Farbe bei scharfem Biegen.In contrast to the method in which the metal core 5 is coated with a plastic jacket 9 in an extruding manner in the flat state, the bending of the metal core 5 into a U-profile before the plastic jacket is applied has the great advantage that the desired square shape of the U- Profiles can be better controlled. In addition, the metal core can be subjected to a tempering process before the plastic jacket is applied. If the metal core is coated with the plastic jacket before it is bent into a U-profile, tempering treatment is impossible. The method described also offers the advantage that the proportion of plastic that has to be bent after coating is considerably reduced because, according to the method shown and described, the plastic jacket is applied in an extruding manner to the metal core formed into a U-profile. The size of such a shaping is also reduced, but also the effect of the "lightening of the folds" which can occur with plastics of a certain color when they are sharply bent. This "wrinkle lightening effect" consists in a lightening of the color when bent sharply.
Soll der beschriebene Dichtungsstreifen als Fenstereinfassung verwendet werden, dann wäre eine Änderung möglich, die darauf abzielt, die Ansätze 10 auf der Außenfläche zu haben, damit diese Ansätze den Dichtungsstreifen in einem Halterahmen gut festhalten können. Damit eine geeignete Aböichtungsfläche zum Glas hin gewährleistet ist, könnte eine Innenflockung vorgesehen werden. If the sealing strip described is to be used as a window frame, then a change would be possible on it aims to have the tabs 10 on the outer surface for these tabs to hold the weatherstrip securely in a holding frame can. So that a suitable surface to be painted on to the glass is guaranteed, an internal flocculation could be provided.
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Der Vergütungsprozeß kann unter Anwendung irgendeines geeigneten Verfahrens durchgeführt werden, beispielsweise durch Erwärmung des zum Profil geformten Metallkernes in einem geheizten Salzbad mit nachfolgender Abschreckung.The annealing process can be carried out using any suitable method, such as heating of the metal core formed into a profile in a heated salt bath with subsequent quenching.
So kann beispielsweise der zu einem U-Profil geformte Metallkern, der aus Flußstahl hergestellt ist, für die Dauer von 5 bis 6 Miniten in ein Salzbad mit einer Temperatur von 8500 C eingetaucht werden, sodann für die Dauer von J> Minuten in ein Salzbad mit einer Temperatur von 450° C, um von dort aus bei Raumtemperatur in ein Wasserbad getaucht und schließlich zur Entfernung aller restlichen Salzanteile in ein Emulsionsbad getaucht zu werden.Thus, for example, the shaped into a U-shaped metal core, which is made of mild steel, for the duration of 5-6 Miniten immersed in a salt bath at a temperature of 850 0 C, then for a period of J> minutes in a salt bath with a temperature of 450 ° C, from there to be immersed in a water bath at room temperature and finally immersed in an emulsion bath to remove all remaining salt components.
Statt dessen kann die Vergütung des Metallkernes auch unter Anwendung des Hochfrequenz-Induktionsheizverfahrens durchgeführt werden. Instead, the remuneration of the metal core can also be done using the high frequency induction heating process.
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