DE7532524U - Device for the production of profile parts partially provided with a metal plating - Google Patents
Device for the production of profile parts partially provided with a metal platingInfo
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1G-46 849 Beschreibung1G-46 849 description
Socifete de Vente de 1'ALUMINIUM PECHINEYSocifete de Vente de 1'ALUMINUM PECHINEY
23 bis, rue Balzac
75008 Paris, Frankreich23 bis, rue Balzac
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Vorrichtung zum Herstellen von teilweise mit einer Metallplattierung versehenen ProfilteilenDevice for the production of partially with a metal plating provided profile parts
Die Neuerung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von teilweise mit einer Metallplattierung versehenen Profilteilen aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung durch Strangpressen eines Aluminiumprofilteils in einer Matrize, in die während des Strangpreßvorgangs ein aus dem Plattiermetall hergestelltes Band eingeführt wird, das an seiner das Aluminium berührenden Fläche mit Aluminium beschichtet ist, mit einem Stranoreßwerkzeug und einer Speisevorrichtung zum Zuführen von Bändern.The innovation relates to a device for producing profile parts which are partially provided with a metal plating made of aluminum or an aluminum alloy by extrusion of an aluminum profile part in a die, into which a tape made of the plating metal is inserted during the extrusion process, which is attached to its the Aluminum contacting surface is coated with aluminum, with a Stranoreßwerkzeug and a feed device for Feeding tapes.
Profilteile aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, die teilweise mit einer Metallplattierung versehen sind, werden insbesondere als Stromsaramelschiene für elektrischProfile parts made of aluminum or an aluminum alloy, some of which are coated with metal, are used in particular as a current saramel rail for electrical
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betriebene, spurgebundene Fahrzeuge verwendet. Die Metallplattierung bildet da.bei eine Schleif- und Konta.ktfläche für den Stromabnehmer des Fahrzeugs. Wichtig ist, daß zwischen dem Aluminiumprofilteil und der Metallplattierun^ unter allen Umständen eine gute elektrische Leitung besteht.powered, track-bound vehicles are used. The metal plating forms a grinding and contact surface for the vehicle's pantograph. It is important that between the aluminum profile part and the metal plating under all Under certain circumstances there is good electrical conduction.
Bei einer bekannten Vorrichtung zum Herstellen solcher plattierter Profilteile wird das Aluminium beiderseits eines Doppel-T-Profils aus Flußstahl vergossen, dessen Steg durchlöchert ist, damit sich die beiden Aluminiumteile miteinander verbinden und zusa.mmenwachsen können. Dadurch wird eine gewisse Aufschrumpfung des Aluminiums hervorgerufen, das zusätzlich a,m Steg überwalzt wird, so daß die Gefahr eines Sichlösens der beiden Werkstoffe gemindert ist.In a known device for producing such plated The aluminum is made of profile parts on both sides of a double-T profile Cast from mild steel, the bridge of which is perforated so that the two aluminum parts can be connected to one another and grow together. This creates a certain amount of shrinkage of the aluminum, which is additionally rolled over a, m web, so that there is a risk of the both materials is reduced.
Bei einer weiteren bekannten Vorrichtung wird an einer stranggepreßten Aluminiumschiene durch Punktschweißen eine Kappe aus nichtrostendem Stahl angebracht. Die Folie bzw. das Blech a.us nichtrostendem Stahl wird zuvor entsprechend dem Profil der jeweiligen Schienenfläche geformt. In einer a.bgewa.ndelten Durchführungsform dieses Verfahrens wird der Halt der Kappe a.us nichtrostendem Stahl an der Aluminiumschiene niht mehr durch Bördeln der Kappe, sondern, im Gegenteil, durch Bördeln oder festes Andrücken von zur Schiene gehörenden Laschen gegen das Bauteil aus Stahl erzielt. Die Profilteile werden in dem Zustand, in dem sie a.us der Strangpresse kommen, verwendet, da. sonst da.s Umlegen der Laschen ohne Bruch nicht möglich wäre.In another known device, an extruded one is used Aluminum rail attached by spot welding a stainless steel cap. The foil or sheet made of stainless steel Steel is shaped beforehand according to the profile of the respective rail surface. In an alternate form of implementation With this method, the stainless steel cap is no longer held on the aluminum rail by flanging the cap, but, on the contrary, achieved by flanging or firmly pressing tabs belonging to the rail against the steel component. The profile parts are used in the state in which they come out of the extrusion press. otherwise there.s flip the tabs would not be possible without a break.
Die geschilderten Vorrichtungen erfordern mehrere, zeitlich getrennte Arbeitsgänge und sind somit mit den durch Transport, Zwischenlagerung und Handhabung bedingtenSchwierigkeiten behaftet. Sie gewährleisten nicht notwendigerweise eine gute Verbindung zwischen Stahl und Aluminium und ergeben entsprechend nicht zwingend eine nicht verformbare, einwandfreie Stromabnahmefläche; die Dauerhaftigkeit der Verbindung zv/ischen dem Aluminium und dem Stahl ist bei ungeschütztem Einsatzort, z.B. v The devices described require several, chronologically separate work steps and are therefore subject to the difficulties caused by transport, intermediate storage and handling. They do not necessarily guarantee a good connection between steel and aluminum and, accordingly, do not necessarily result in a non-deformable, perfect power take-off surface; the durability of the connection zv / een the aluminum and the steel is unprotected of use, for example, v
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an Meeresküsten, in ländlichen und Industriege^enden ungewiß. Die Verfahren sind zusätzlich mit relativ hohen Kosten behaftet«uncertain on the seashore, in rural and industrial areas. The procedures are also associated with relatively high costs «
Eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Gattung ist aus der DT-AS 2 208 859 bekannt. Beiddieser Forrichtung wird ein walzplattiertes Metallband in die Vorfüllkammer einer Strangpreßmatrize eingeführt und mit der nicht plattierten Seite unter dem Preßdruck mit dem Strangpreßprofil aus einem dem Metallband entsprechenden Werkstoff metallisch verbunden. Damit wird zwar eine einwandfreie Verbindung zwischen dem metallischen Werkstoff und der Plattierung auf dem Metallband erzielt, die Plattierung kommt jedoch in unmittelbare Berührung mit den Führungsflächen der Matrize. Dabei kann die Oberflächengüte und Oberflächenbeschaffenlieit der Plattierung leiden, so daß bei ihrer späteren Verwendung als Kontaktfläche für einen Stromabnehmer keine definierten Leitfähigkeiten bestehen und erhöhter Verschleiß auftritt.A device of the type described above is known from DT-AS 2 208 859. Both of this research will be a roll clad metal strip into the pre-filling chamber of an extrusion die inserted and with the unclad side under the pressing pressure with the extruded profile from a metal strip corresponding material metallically connected. This creates a perfect connection between the metallic material and the plating on the metal strip is achieved, but the plating comes into direct contact with the guide surfaces the die. The surface quality and texture can be used the plating suffer, so that when they are later used as a contact surface for a current collector none defined conductivities exist and increased wear occurs.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der sich Profilteile mit einwandfreier Oberflächenbeschaffenheit der Metallplattierung herstellen lassen.The invention is based on the object of a device to create, with which profile parts with perfect surface quality the metal plating.
Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Gattung erfindungsgemö.ß dadurch gelöst, daß das Strangpreßwerkzeug einen Teiler zum Teilen eines Alurainiumblocks in zwei Stränge aufweist und die Speisevorrichtung in einer Führungsdüse endet, aus dor die Bänder zwischen den Strängen austreten. Bei dieser Vorrichtung kommen die später frei liegenden Flächen der Metallplattierungen somit während des Strangpreßvorgangs mit keinem Formwerkzeug in Berührung, so daß ihre einwandfreie Oberflachen!-:eschaffenheit erhalten bleibt/Zusätzlich hat die erfindungsgemäße Vorrichtung den Vorteil, daß sie sehr- wirtschaftlich arbeitet, v/^il jeweils zwei Profilteile gleichzeitig hergestellt werden«In the case of a device, this object is described at the outset Genus according to the invention achieved in that the extrusion tool has a divider for dividing an Alurainium block in two strands and the feed device ends in a guide nozzle from which the ribbons between the Strands emerge. In this device, the later exposed areas of the metal plating come during of the extrusion process with no mold in contact, so that their perfect surfaces are preserved In addition, the device according to the invention has the advantage that it works very economically, v / ^ il in each case two profile parts are produced at the same time «
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Die erfindungsgemäß hergestellten Profilteile weisen einen Steg aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung auf, der auf einem Teil seiner Oberfläche mit einem Metallband abgedeckt ist, wobei zwischen Metallband und Profilteil eine metallurgische Verbindung besteht.The profile parts produced according to the invention have a web made of aluminum or an aluminum alloy, which is covered on part of its surface with a metal band, between the metal band and the profile part there is a metallurgical connection.
Die Erfindung wird im folgenden an-hand schematischerThe invention is illustrated more schematically below with the aid of hand
Zeichnungen beispielsweise und mit weiteren Einzelheiten erläutert. Es stellen dar:Drawings for example and explained with further details. They represent:
Fig. 1, 2 und 3 drei Ausführungsbeispiele von Aluminiumprofilteilen mit Metallplattierung,Fig. 1, 2 and 3 three embodiments of aluminum profile parts with metal plating,
Fig. 4,5 und 6 einen Teil einer Matrize zur Herstellung4, 5 and 6 show part of a die for production
eines Profilteils, nämlich Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV in Fig. 5, Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie V-V in Fig. 4, und Fig. 6 einen Schnitt durch eine Einzelheit der Fig. 5.of a profile part, namely Fig. 4 is a section along the line IV-IV in Fig. 5, FIG. 5 shows a section along the line V-V in FIG. 4, and FIG. 6 shows a section through a detail of FIG.
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• ·• ·
f75 32 524.5 G-46 849 Q f75 32 524.5 G-46 849 Q
Die in Pig. 1, 2 und 3 dargestellten Profilteile weisen einen Körper 1 aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung auf, dessen eine Sohle 3 bildende Oberseite mit einem Band 2 aus nichtrostendem Stahl bedeckt ist. Bei dem in Fig. 1 gezeigten Beispiel sind die Sohle 3 und das Stahl-Band 2 eben. Bei den in Fig. 2 und 3 dargestellten Beispielen hat die Sohle 3 die Gestalt eines Dieders mit zw^i Ebenen 4 und 5, und das Stahlband 2 ist so verformt/ daß es an den Ebenen 4 und 5 eng anliegt. Der Scheitel des Dieders ist beim Beispiel gemäß Fig.2 nach innen, beim Beispiel gemäß Fig. 3 nach außen gerichtet.The one in Pig. 1, 2 and 3 shown profile parts have a body 1 made of aluminum or an aluminum alloy, whose upper side, forming a sole 3, is covered with a band 2 made of stainless steel. In the one shown in FIG Example are the sole 3 and the steel band 2. Both In the examples shown in Fig. 2 and 3, the sole 3 has the shape of a dihedron with two levels 4 and 5, and the steel band 2 is so deformed / that it fits snugly on levels 4 and 5. The vertex of the dihedron is in the example shown in FIG inward, in the example according to FIG. 3 directed outward.
Das Band 2 ist vorzugsweise flach, da es beim Aufbringen auf den Aluminiumkörper 1 durch Strangpressen in der Matrize eines nachstehend beschriebenen SpezialWerkzeuges eine gekrümmte Bewegungsbahn entlangwandert. Es muß sich daher elastisch krümmen können und darf in dieser Hinsicht kein zu großes Biegeträgheitsmoment aufweisen, das in jedem Falle mit der ihm auferlegter. Krümmung kompatibel sein muß.The band 2 is preferably flat, since it is in the die when it is applied to the aluminum body 1 by extrusion a special tool described below wanders along a curved trajectory. It must therefore can bend elastically and must not have too large a bending moment of inertia in this regard, which in any case with the one imposed on him. Curvature must be compatible.
Dieses Band 2 wird vorzugsweise im voraus gefertigt. Das beste Ergebnis wird bei Verwendung eines Bandes 2 erzielt, bei dem die Fläche, die sp&ter mit dem Körper 1 in Berührung kommt, entweder mit Aluminium oder mit einer Aluminiumlegierung, welche vorzugsweise mit dar zur Herstellung des Körpers 1 verwendeten gleich ist, bereits beschichtet ist, um die Verbindung zu erleichtern. Diese Beschichtung wird durch Kaltaufwalzen von zwei Bändern, das eine aus Stahl, das andere aus Aluminium, auf einem asymmetrischen Walzwerk und nach einem bekannten Verfahren erzielt.This tape 2 is preferably manufactured in advance. The best result is achieved when using a tape 2 in which the surface that will later come into contact with body 1, either with aluminum or with an aluminum alloy, which is preferably used to manufacture the body 1 used is the same, is already coated to facilitate the connection. This coating is made by cold rolling of two strips, one made of steel, the other made of aluminum, on an asymmetrical rolling mill and after one known method achieved.
Das Band 2 hat im allgemeinen, jedoch nicht zwingend, die gleiche Breite wie die Sohle 3 des Körpers 1, Es kann breiter sein, wobei das überstehende Material beispielsweise gegen die Seiten der Sohle 3 umgeschlagen ist.The band 2 generally, but not necessarily, has the same width as the sole 3 of the body 1. It can be wider be, the protruding material is turned over against the sides of the sole 3, for example.
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' G"7'5 32 524.5 - 6 - 1G-46 849'G "7'5 32 524.5 - 6 - 1G-46 849
Das Strangpressen des Körpers 1 und die Plattierung werden gleichzeitig in einem Strangpreßwerkzeug mit Teiler durchgeführt; die Verbindung ist nicht mehr mechanisch, sondern metallurgisch, denn sie kommt durch Ineinandergreifen von Metall zustande. Es ist von Vorteil, gleichzeitig zwei Profilteile herzustellen, indem man sie Rücken an Rücken anordnet, d«h. bei Berührung zwischen ihren Stahl-Auflagen, um zu vermeiden, daß die Stähl-Plattierung mit ihrer Außenfläche die Führungsflächen der Matrize berührt. Dies könnte der Erzielung eines guten Oberfiächenzustandes an der Außenfläche der Stahl-Plattierung abträglich sein. Es lassen sich somit entweder zwei Profilteile mit der in Fig. 1 gezeigten Gestalt, oder ein Profilteil gemäß Fig. 2 und ein Profilteil gemäß Fig. 3, das denselben Flächenwinkel hat, Strangpressen. .Auf diese Weise werden in einem einzigen Arbeitsgang zwei Profilteile hergestellt. Soll nur ein einziges Profilteil bei gleichzeitigem Schutz der Oberfläche der Plattierung hergestellt werden, kann anstelle des zweiten Profilteils ein zweites mit Aluminium beschichtetes Band verwendet werden. In diesem Falle ist es die Oberfläche des letztgenannten Metalls, welche mit den Führungsflächen der Matrize in Berührung steht.The extrusion of the body 1 and the plating are carried out simultaneously in an extrusion die with a divider; the connection is no longer mechanical, but metallurgical, because it comes from interlocking Metal. It is advantageous to make two profile parts at the same time by placing them back to back arranges, i.e. when there is contact between their steel supports, in order to avoid the steel plating with its outer surface touches the guide surfaces of the die. This could help to achieve a good surface condition on the outer surface detrimental to the steel plating. It can be thus either two profile parts with the shape shown in Fig. 1, or a profile part according to FIG. 2 and a profile part according to FIG. 3, which has the same face angle, extrusion. In this way, two Profile parts manufactured. Should only a single profile part be produced while protecting the surface of the cladding a second aluminum-coated strip can be used instead of the second profile part. In this case it is the surface of the latter metal which is in contact with the guide surfaces of the die stands.
Das Werkzeug ist in Fig. 4 und 5 dargestellt. Zur Aufnahme eines Aluminiumblockes weist es einen Aufnehmer 6 auf,, dessen Steg mit 7 bezeichnet ist. Am Aufnehmer 6 ist ein Werkzeugträger 8 für ein Werkzeug 9 mit Teiler in Art einer Kammermatrize befestigt, an dem sich das Metall des Blockes in zwei Stränge 10 teilt. Plattierbänder 11 bewegen sich im Teiler entlang Kanälen 15 und gelangen zu einer Speisevorrichtung 12 mit einer Führungsdüse 13. Zum Werkzeug gehört schließlich noch eine Matrize 14, in der das Profilteil seine Form erhält und in der das Band 11 aufplattiert wird.The tool is shown in Figs. To record an aluminum block, it has a transducer 6 ,, whose The web is denoted by 7. On the pickup 6 is a tool holder 8 for a tool 9 with a divider in the form of a Chamber die attached to which the metal of the block divides into two strands 10. Plating belts 11 move in Dividers along channels 15 and arrive at a feed device 12 with a guide nozzle 13. Finally, the tool belongs to it another die 14 in which the profile part is given its shape and in which the band 11 is plated.
Aufgekantet laufen die Bänder 11 praktisch spielfrei in die Matrize 14 ein, ohne daß sich daraus große Berührungskräfte, oder Verschleiß der Matrize 1A, oder Beschädigungen an denEdged up, the strips 11 run into the die 14 with practically no play, without great contact forces, or wear of the die 1 A , or damage to the die
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ι * t ι j ι * t ι j
Sclimalkantei) der Bänder 11 -argeWr. Bets Aluminium des Kör- ja pers 1 erfährt in der Matrize 14 La dor Symmetrieebene des Querschnitts eine Nachschweißung.Sclimalkantei) of the bands 11 -argeWr. Bets of aluminum pERSonal yes pers 1 the cross-section undergoes a Nachschweißung in the die 14 La dor plane of symmetry.
Die mit Aluminium beschichtete Fläche der Bänder 11 erfährt, kurz bevor die Bänder 11 in das Werkzeug 9 eingeführt werden und nachdem oder bevor die Bänder 11 in einer beliebigen bekannten Vorrichtung, wie z.B. in einer induktiven Heizvorrichtung im Durchlauf angewärmt wurucn, eine vorbereitende Behandlung durch Bürsten in ihrer Längsrichtung. Die Bänder 11 laufen mit der StrangpreUgeschwindigkeit der Profilteile durch, die je nach der verwendeten Aluminiumlegierung und der Gestalt des Profilteils zwischen mehreren Metern und mehreren zehn Metern je Minute betragen kann.The aluminum-coated surface of the strips 11 experiences shortly before the bands 11 are inserted into the tool 9 and after or before the bands 11 in any known device such as an inductive heating device warmed in the run, a preparatory one Treatment by brushing along its length. The belts 11 run at the extrusion speed of the profile parts by, depending on the aluminum alloy used and the shape of the profile part between several meters and can be several tens of meters per minute.
Während der Abkühlung der Profilteile wird das Stahl-Band durch die stärkere Schrumpfung des Aluminiums auf Druck beansprucht, was zum Auftreten einer Durchbiegung in Längsrichtung führt. Dem wird dadurch abgeholfen, daß über zweckentsprechende Klemmbacken nur auf den Körper 1 eine kontrollierte Zugkraft ausgeübt wird.While the profile parts are cooling down, the steel band due to the stronger shrinkage of the aluminum under pressure, which leads to the occurrence of a deflection in the longitudinal direction leads. This is remedied in that a controlled clamping jaws only on the body 1 via appropriate clamping jaws Pulling force is exerted.
Trotz der unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten des Stahls und des Aluminiums läßt sich mit der erhaltenen Verbindung im Falle von Stromschienen jegliche Verformung der Kontaktfläche verhindern, welche die Güte der Stromabnahme mit Schleifschuhen oder Bürsten beeinträchtigen würde. Dies gilt auch bei sehr schnellen Fahrzeugen, wie z.B. beim Luftki s seilzug.Despite the different expansion coefficients of steel and aluminum, the compound obtained in the case of busbars, prevent any deformation of the contact surface that would affect the quality of the current draw with grinding shoes or brushes. this This also applies to very fast vehicles, such as an air ski cable puller.
Die Vorichtung'zeichnet sich zugleich durch die Güte der erzielten Verbindung zwischen Profilteil und. Plattierung und durch ihre einfache Arbeitsweise aus,"die sich daraus -. ergibt, daß das Profilteil in einer einzigen Strangpreßoperation hergestellt wird.The device is characterized at the same time by the quality of the achieved connection between profile part and. Plating and, due to its simple way of working, "which results from it -. shows that the profile part in a single extrusion operation will be produced.
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