Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
NOZZLE WITH A PLURALITY OF CHANNELS,PARTICULARLY BURNER NOZZLE FOR A WELDING APPARATUS AND THE LIKE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1981/002862
Kind Code:
A1
Abstract:
The nozzle having a plurality of channels is particularly appropriate as a burner nozzle for welding apparatuses, cutting torches or heating burners. The nozzle (26') is obtained first by compression of a mixture of metal powders about mandrels used for forming the channels. The body of the nozzle is then sintered. In order to obtain smooth walls for the channels, the cross-section area is reduced after sintering, and during this reduction sizing mandrels (35, 36, 37, 38, 39) are inserted into the channels. To obtain the reduction of the cross-section area, the sintered bodies (26) are pressed through a reduction die (28) having a bore (34) comprising a reduction section (34b). During the reduction of the cross-section area, the material is pressed under the effect of the decrease of volume of the pores and is configured to the shape of the sizing mandrels (35 to 39). The manufacture with the use of powders allows to obtain an optimum shape for the channels from the point of view of the flow. The channels may be very thin. The waste ratio is substantially lower than that obtained with the manufacturing process currently used wherein the channels are obtained by boring.

Inventors:
KLEES H (DE)
Application Number:
PCT/DE1980/000039
Publication Date:
October 15, 1981
Filing Date:
April 01, 1980
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
JAEGER EBERHARD GMBH (DE)
KLEES H (DE)
International Classes:
B22F5/10; C22C1/04; F23D14/52; (IPC1-7): B22F5/00; F23D13/30
Foreign References:
DE2024943C
US3838820A1974-10-01
US3447230A1969-06-03
FR2251395A21975-06-13
GB897343A1962-05-23
US3992202A1976-11-16
Download PDF:
Claims:
Ansprüche:
1. Düse mit mehreren Kanälen, die einen großen Anteil an Kupfer enthält, insbesondere Brennerdüse für Autogen Schweißapparate, Schneidbrenner und Anwärmbrenner, da¬ durch gekennzeichnet, daß die Düse ein nach dem Sintern kalt verformter Sinterkörper (26*) ist, der außer einem KupferGewichtsanteil von mindestens 65 Gewichtsprozen¬ ten Zusätze aus die Hitzebeständigkeit steigernden Me¬ tallen enthält, wobei die Kanäle (50, 51, 52, 53, 54) vor dem Sintern aus dem Preßling (15) ausgespart wurden.
2. Düse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusätze aus Wolfram und/oder Molybdän und/oder Chrom und/oder Zirkonium und/oder Aluminium und/oder Nickel oder einer Kombination aus Nickel und Zink bestehen.".
3. Düse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß de prozentuale Gehalt (Gewichtsprozente) der Zusätze wie folgt ist: Wolfram : 0 bis 20 %, vorzugsweise 6 bis ιo Molybdän : 0 bis 5 %, vorzugsweise 2,5 bis 3 « Chrom : 0 bis 2,5 %, vorzugsweise 0,4 bis 1 Z Ziirrkkoonniiuumm :: 0 0 bis 1 %, vorzugsweise 0,02bis 0,0 Aluminium 0 . bis 10 %, vorzugsweise 2 bis 6 Nickel : 0 bis 5 % , vorzugsweise 2,5fbis 4 Nickel/Zink : 15 bis 25 % Nickel/3 bis 8 % Zink.
4. Düse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der kleinsten Abmes¬ sung (B ) des Kanalquerschnittes zur Länge (L) der Kanäle (50 bis 54) im Bereich von 1 : 20 bis 1 : 150 liegt, wo.
5. bei die genannte Abmessung 0,6 bis 2,4 mm beträgt.
6. 5 Düse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einige der Kanäle (50 bis 54) einen Anfangsabschnitt (50a bis 54a). mit relativ großem Querschnitt und einen Endabschnitt (50c bis 54c) 10 mit relativ kleinem Querschnitt aufweisen, wobei ein Über¬ gangsabschnitt (50b bis 54b) vorgesehen ist, in dem sich der Querschnitt kontinuierlich verringert, dessen Länge /T. ) ein mehrfaches der kleinsten Abmessung (B ) des Anfangsabschnittes beträgt, vorzugsweise das 2 bis 5 5fache dieser Abmessung, vorzugsweise etwa das 3fache die¬ ser Abmessung.
7. 6 Düse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Kanäle (51, 52, 53, 54) mit bogenför¬ migen Flaσhquerschnitten konzentrisch zu einem Zentrum 20 angeordnet sind, wobei im Zentrum vorzugsweise ein Kanal (50) mit einem kreisförmigen Querschnitt angeordnet ist.
8. Düse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß meh¬ rere konzentrische Ringe (48, 49) aus bogenförmigen Flach querschnitten vorhanden sind (Fig. 21 bis 23) .
9. ".
10. Verfahren zur Herstellung einer Düse nach den An¬ sprüchen 1 bis 7, gekennzeichnet durch die nachgenann¬ ten Verfahrensschritte: a) Umpressen von die Kanäle formenden Dornen mit Me¬ tallpulver (Fig. 1 bis 5) , b) Herausziehen der Dorne aus dem zusammengepreßten Metallpulver (4) (Fig. 6 bis 8) , c) Sintern des gepreßten Körpers (Fig. 9) , d) Einsetzen von Kalibrierdornen in die Kanäle (Fig.10) , e) Reduzierung des Querschnittes des gesinterten Körpers (26) zum Anschmiegen der Kanalwände an die Kalibrierdorne (Fig. 12) , f) Entfernen der Kalibrierdorne (Fig.17).
11. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des gesinterten Körpers um 5 bis 15 vorzugsweise um 8 %, reduziert wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die gesinterten Körper (26) zur Quer schnittsreduzierung durch eine Matrize (28) gepreßt wer¬ den, die einen Verjüngungsabschnitt (34b) aufweist.
13. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere gesinterte Körper (26) mit Endflächen (26a, 26b) einander berührend durch die Matrize (28) gepreßt werden, wobei die für das Durchpressen nötigen Kräfte über die Endflächen (26a, 26b) übertragen werden.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß als Kalibrierdorne wiederverwendbare Metalldorne (35 bis 39) , vorzugsweise Stahldorne, benutzt werden.
15. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Metalldorne (35 bis 39) vor dem Einsetzen in die Kanäle' des gesinterten Körpers (26) mit einem Material (40) beschichtet werden, das einen wesentlich niedrigeren Schmelzpunkt hat als der Körper (26) , z.B. mit Zinn, und daß der Körper (26) nach dem Reduzieren des Querschnittes auf eine Temperatur erwärmt wird, bei der die Beschich tung (40) schmilzt und daß die Metalldorne (35 bis 39) nach dem Schmelzen der Beschichtung (40) entfernt wer¬ den.' .
16. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das geschmolzene Beschichtüngsmaterial (45) aufge¬ fangen und zur Beschichtung wiederverwendbarer Metall¬ dorne (35 bis 39) benutzt wird.
17. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß für die Kalibrierdorne (35 bis 39) ein Material ver wendet wird, das einen niedrigeren Wärmeausdehnungs¬ koeffizienten hat, als der gesinterte Körper und daß der gesinterte Körper nach dem Reduzieren erwärmt wird und die Metalldorne nach der Erwärmung entfernt werden.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß als Kalibrierdorne verlorene Dorne verwendet werden, die eine Schmelztemperatur und/oder ei¬ ne Verbrennungstemperatur, aufweisen, die niedriger ist als die Schmel2temperatur des gesinterten Körpers und daß der gesinterte Körper nach dem Reduzieren auf eine Temperatur erwärmt wird, die höher ist als die Schmelz¬ temperatur bzw. die Verbrennungstemperatur des Dorn¬ materials. •.
19. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß Kalibrierdorne aus Kunststoff, vorzugsweise aus Duro plasten, verwendet werden..
20. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß Kalibrierdorne aus Holz verwendet werden.
Description:
Düse mit mehreren Kanälen, insbesondere Brennerdüse für Autogen-Schweißapparate und dergleichen-und Verfahren zu ihrer

Herstellung

Beschreibung:

Die Erfindung bezieht sich auf eine Düse mit mehreren Ka¬ nälen, die einen großen Anteil an Kupfer enthält, insbe¬ sondere auf eine Brennerdüse für Autogen-Schweißapparate, Schneidbrenner und Anwärmbrenner.

Düsen dieser Art sollen Kanäle mit möglichst glatten Wän¬ den aufweisen, um zu vermeiden, daß in durch die Kanäle ausgeblasenem Gas Turbulenzen entstehen, die die Wirkung der Düse verschlechtern würden. Brennerdüsen müssen auch eine gute Wärmeleitfähigkeit haben, damit. in der Flamme entstehende Wärme, die auf die Düse übergeht, abgeführt werden kann, um so zu vermeiden, daß die Düse zu heiß wird und schließlich schmilzt. Die gute Wärmeleitfähigkeit wird durch die Verwendung von Kupfer als Hauptmaterial erreicht,

Wünschenswert ist naturgemäß auch eine gute Hitzebestän digkeit der Düse, um möglichst hohe Temperaturen an der Düse zulassen zu können und Schädigungen, insbesondere Risse, zu vermeiden.

Mehrkanaldüsen für die genannten Anwendungszwecke werde meist dadurch hergestellt, daß ein Materialstück geeig¬ neter Länge von einer Stange abgetrennt wird, daß die K näle durch Bohren hergestellt werden, daß anschließend in die Kanäle Dorne eingeführt werden, daß anschließend * daran das Materialstück von außen behämmert wird und schließlich die Dorne (sogenannte Hämmerdorne) herausge zogen werden. Bei dem Bohren der dünnen und langen Löch entsteht viel Ausschuß durch Abbrechen der langen dünne Bohrer und durch Verlaufen von Bohrern. Das Hämmern ist ein aufwendiger Arbeitsgang, der mit starker Länαentwickiung verbunden ist. Trotz dieser auf¬ wendigen Art der Herstellung lassen sich keine völlig glatten Kanäle erzielen, da die beim Bohren entstandene Riefen durch das Hämmern nicht beseitigt werden.

Bekannt sind auch mehrteilige Düsen mit einem Innenkδr- per, in den Schlitze eingefräst sind. Dieser Innenkörpe ist in eine Hüls -e eingesteckt, deren Innenwand die Schi ze abdeckt, so daß Kanäle mit geschlossenem Querschnitt entstehen. Diese Art der Herstellung ist zwar mit wenig Ausschuß verbunden, als die zuvor beschriebene Herstel- lungsmethode, jedoch ist der Arbeitsaufwand groß, was hohe Herstellungskosten bedingt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Mehrkanal düse der eingangs genannten Art so ausziibilden, daß sie mit geringeren Kosten herstellbar ist als die bekannten Düsen und daß ihre Eigenschaften verbessert werden. Durc die Erfindung soll auch ein vorteilhaftes Verfahren für die Herstellung der Düse vorgeschlagen werden.

QM

Die erfindungsgemäße Düse der eingangs genannten Art ist dadurch gekennzeichnet, daß die Düse ein nach dem Sintern kaltverfor ter Sinterkörper ist, der außer einem Kupfer- Gewichtsanteil von mindestens 65 Gewichtsprozenten Zu- b sätze aus die Hitzebeständigkeit steigernden Metallen ent¬ hält, wobei die Kanäle vor dem Sintern aus dem Preßling ausgespart wurden.

Bei einer solchen Düse werden die Kanäle nicht durch Boh¬ ren hergestellt. Dies ist bei Sinterkörpern möglich und 10 an sich bekannt, nämlich aus der DE-PS 20 25 166. Dort wird die Herstellung einer Kontaktdüse für Schweißma¬ schinen beschrieben, wobei die Düse durch Umpressen ei¬ nes Domes mit einer Metallpulvermischung als einstücki- ges Teil geformt und anschließend gesintert wird. Dieses 5 Verfahren läßt sich auch bei einer Mehrkanaldüse anwen¬ den. Ein Sinterkörper gestattet es auch, dem Kupferpul¬ ver Pulver aus anderen Metallen beizumischen, z.B. Pul¬ ver aus Metallen, wie sie im Anspruch 2 genannt sind. Man kann so eine optimale Werkstoffbeschaffenheit der 0 Düse erreichen.Durch die Kaltverformung des Sinterkör¬ pers nach dem Sintern erhalten die Kanäle glatte Wände, . wodurch vermieden wird, daß beim Durchströmen der Kanäle Turbulenzen entstehen. Es ist auch ohne Schwierigkeiten möglich, den Kanälen eine beliebige Querschnittsform zu 5 geben, z.B. einen rechteckigen oder einen bogenförmigen Querschnitt. Dies ist nicht möglich, wenn die Kanäle auf konventionelle Art und Weise durch Bohren hergestellt werden. Die Herstellung der erfindungsgemäßen Düse ist wesentlich rationeller als die bisher hierfür angewendeten 0 Herstellungsmethoden, die ' eingangs beschrieben wurden.

Besonders vorteilhafte Werkstoffpaarungen, bei denen Wär¬ meleitfähigkeit und Hitzebeständigkeit optimal kombiniert

sind, sind im Anspruch 3 angegeben.

Die Kanäle haben im Verhältnis zu ihrer Länge einen n kleinen Querschnitt. Größenordnungen hierfür sind im spruch 4 angegeben. Unter "kleinster Abmessung" wird Anspruch 4 jeweils der kleinste vorkommende Abstand v einander gegenüberliegenden Kanalwänden verstanden, be einem Kanal mit rechteckigem Querschnitt also die Kana breite.

Vorzugsweise sind die Kanäle gemäß Anspruch 5 abgestuft ausgebildet. Auch solche abgestuften Kanäle lassen sic in einem Sinterkörper ohne Problem herstellen. Es kann auch ein schlanker, für die Strömung des Gases günstig Übergang zwischen den Kanalabschnitten geschaffen werd was bei der Herstellung durch Bohren nicht möglich ist

Besonders vorteilhaft sind Kanalanordnungen gemäß den sprüchen 6 und 7. Es ist ein besonderer Vorteil einer Sinterkörper ausgebildeten Düse, daß ringförmig angeor nete Kanäle bogenförmig ausgebildet werden können.

Ein vorteilhaftes Verfahren zur Herstellung einer Düse ist gekennzeichnet durch die nachgenannten Verfahrens¬ schritte: a) U pressen von die Kanäle formenden Dornen mit Me tallpulver, b) Herausziehen der Dorne aus dem zusammengepreßten tallpulver, c) Sintern des gepreßten Körpers, d) Einsetzen von Kalibrierdorn.en in .die Kanäle, e) Reduzierung des Querschnittes des gesinterten Kö pers zum Anschmiegen der Kanalwände an die Kalib dorne, f) Entfernen der Kalibrierdorne.

Die Verfahrensschritte a, b und c entsprechen dem an sich bekannten Verfahren, das für die Herstellung von Kon¬ taktdüsen für Schweißmaschinen in der DE-PS 20 25 166 be¬ schrieben ist mit Ausnahme dessen, daß mehrere Dorne gleichzeitig umpreßt werden. Mit den Verfahrensschrit¬ ten d, e und f wird ' eine besonders hohe Oberflächenqua¬ lität der Kanalwände erreicht.

Günstige Reduzierungsverhältnisse sind im Anspruch 9 an¬ gegeben. Bei einem Reduzierungsgrad von 8 % des Ausgangs- guerschnittes werden die Kanäle zuverlässig so stark ver¬ formt, daß sie sich eng an die ?.alibierdorne anlegen und damit die gewünschte Oberflächeiϊqualität erreicht wird.

Während des Reduzierens wird das Material unter Verrin¬ gerung des Porenvolumens verdichtet, so daß nur ein re- lativ geringfügiges Fließen stattfindet, so daß über¬ mäßige Bewegungen des Materials relativ zum Dorn, die dazu führen könnten, daß der Dorn infolge hoher Reibungskräf¬ te bricht, vermieden werden. Die Materialverschiebungen sind jedoch ausreichend, um die Glättung der Bohrungs- andungen zu erreichen.

Die Art der Reduzierung, wie sie im Anspruch 10 angegeben ist, ist wiederum zur Herstellung einer besonders glat¬ ten Oberfläche der Kanäle günstig, da das Düsenmaterial fortschreitend sozusagen an die Kalibrierdorne ange- strichen wird. Das Reduzieren ist besonders wirtschaft¬ lich, wenn gemäß Anspruch 11 mehrere gesinterte Körper (Düsen) gleichzeitig durch die Matrize geschoben werden. Die Reduzierung kann auch auf andere Art und Weise be¬ wirkt werden, z.B. auch durch isostatisches Pressen.

Das Entfernen der Dorne kann auf verschiedene Art und

Weise erfolgen. Wenn man gemäß Anspruch 12 wiederverwend-

bare Dorne benutzt, kann man diese wahlweise mit Verfa ren nach einem der Ansprüche 13 und 15 entfernen. Sowo bei dem Verfahren nach Anspruch 13 als auch bei dem Ve fahren nach Anspruch 15 kann man wahlweise die Kali¬ brierdorne aufgrund der Schwerkraft nach unten heraus¬ fallen lassen oder aber in beliebiger Richtung aus den Bohrungen herausziehen. Wenn ein abschmelzbares Beschi tungsmaterial für die Kalibrierdorne verwendet wird, . kann man das Verfahren dadurch wirtschaftlicher gestal ten, daß das Material gemäß Anspruch 14 aufgefangen un anschließend wieder verwendet wird.

Man kann jedoch anstelle von wiederverwendbaren Dornen gemäß Anspruch 16 auch solche verwenden, die nur einma benutzt werden und die durch Herausschmelzen oder Hera brennen aus den Kanälen entfernt werden. Gut geeignet sind Kalibrierdorne ', aus Kunststoff (Anspruch 17) oder aus Holz (Anspruch 18) .

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung weiterhin erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Preßvorrichtun zum Zusammenpressen von Metallpulver, wobei sich das Pulver im lose geschütteten Zustand

Fig. 2 einen Querschnitt nach Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 einen der Fig. 1 entsprechenden Schnitt, wobe jedoch das Metallpulver zusammengepreßt ist,

*

Fig. 4 einen Querschnitt nach Linie IV-IV in Fig. 3,

Fig. 5 einen Querschnitt nach Linie V-V in Fig. 3,

Fig. 6 den Zustand der Preßvorrichtung nach dem Pres sen und Ausstoßen des Preßlings,

O

Fig. 7 einen Querschnitt durch den Preßling nach Linie VII-VII in Fig. 6,

Fig. 8 einen Querschnitt durch den Preßling nach Linie VIII-VIII in Fig. 6,

Fig. 9 einen Sinterofen,

Fig.10 im oberen Teil eine Vorrichtung zum Einbringen von Kalibrierdornen in gesinterte Düsenkör¬ per und im unteren Teil einen Längsschnitt durch eine Preßmatrize,

Fig.11 einen Querschnitt durch die Vorrichtung zum Ein¬ bringen von Kalibrierdornen nach Linie XI-XI in Fig. - 10,

Fig.12 einen Längsschnitt durch eine Preßmatrize, durch die gleichzeitig drei Düsenkörper hindurchge- schoben werden,

Fig. 13 einen Querschnitt nach Linie XIII-XIII in Fig.12,

Fig. 14 einen Schnitt nach Linie XIV-XIV in Fig. 12,

Fig. 15 einen Schnitt nach Linie XV-XV in Fig. 12,

Fig. 16 einen Schnitt nach Linie XVI-XVI in Fig. 12,

Fig. 17 einen senkrechten Schnitt durch eine Vorrich ¬ tung zum Entfernen von Kalibrierdorna r

Fig. 18 einen senkrechten Schnitt durch einen Düsenkör ¬ per,

Fig. 19 einen Querschnitt nach Linie XIX-XIX in Fig. 18,

Fig. 20 einen Schnitt nach Linie XX-XX in Fig. 18,

Fig. 21 einen Schnitt durch eine Preßvorrichtung für Metallpulver entsprechend Fig. 3 für eine an dere Düse,

Fig. 22 einen Querschnitt nach Linie XXII-XXII in Fi 21 und

Fig. 23 einen Querschnitt nach Linie XXIII-XXIII in Fig. 21.

Zu Beginn der Herstellung einer Düse wird eine insgesam mit P bezeichnete Preßvorrichtung verwendet. Die wesent lichen Bestandteile der Preßvorrichtung sind eine Preßm trize 1 , ein Unterstempel 2 , ein Oberstempel 3 und eine Anordnung 4 aus mehreren Dornen, die am OberStempel 3 b festigt sind. Die Preßmatrize 1 enthält eine zylindrisc Bohrung 5, in die der Unterstempel 2 und der Oberstempe 3 passend eingreifen können.

Die Dornanordnung ist am besten aus dem Querschnitt nac Fig. 2 zu erkennen. Dort ist zu sehen, daß um einen zen tralen Dorn 6 konzentrisch Dorne 7, 8, 9 und 10 angeord net sind. Während der Dorn 6 einen kreisförmigen Quer¬ schnitt aufweist, haben die Dorne 7 bis 10 einen bogen¬ förmigen flachen Querschnitt. Die Dorne 7 bis 10 sind konzentrisch zu dem Dorn 6 angeordnet.

Die Dorne haben einen unteren dünnen Bereich, z.B. 6a, 8a und 10a und einen oberen dicken Bereich, z.B. 6b,8b und 10b. Zwischen diesen Bereichen befinden sich Verjün gungsbereiche, z.B. 6c, 8c und 10c. Die Länge 1 der Ver jüngungsbereiche ist verhältnismäßig groß und beträgt e

CMP

Mehrfaches der kleinsten Querabmessung des Dornes. Un¬ ter kleinster Querabmessung wird bei den Flachquerschnit¬ ten der Dorne 7, 8, 9, 10 die Breite b dieses Querschnit¬ tes verstanden, während bei dem Dorn 6 hierunter der Durchmesser verstanden wird.

Im Unterstempel 2 befindet sich eine Anordnung aus Kanä¬ len, die genau der Anordnung der Dorne entspricht. In Fig. 1 sind drei solcher Kanäle geschnitten und mit den Bezugszahlen 11, 12, 13 gekennzeichnet. Diese Kanäle sind den Dornen 6, 8, 10 zugeordnet, die den Dornen 7 und 9 zugeordneten Kanäle sind von der Schnittebene nicht er¬ faßt.

Zu Beginn der Herstellung werden die Dorne 6 bis 10 in die zugeordneten Kanäle im UnterStempel eingeführt. Auf diese Weise erreicht man, daß die sehr .langen und dünnen Dorne gegen seitliches Ausweichen fixiert sind. Nun wird in die Bohrung 5 Metallpulver 14 eingefüllt. Danach wird der Oberstempel 3 auf die Matrize 1 hin bewegt und dringt in die Matrizenbohrung 5 ein. Das Pulver 14 wird dadurch stark zusammengepreßt, z.B. auf etwa ein Drittel seines Ausgangsvolu ens. Der voll eingeschobene Zustand des Ober¬ stempels 3 ist in Fig. 3 gezeigt.

Aus dem losen Metallpulver ist jetzt ein Preßling 15 ent ¬ standen, der formstabil ist und, ohne zu zerfallen, aus der Preßmatrize 1 ausgestoßen werden kann.

Der Querschnitt nach Fig. 5 entspricht genau dem Quer ¬ schnitt nach Fig. 2. Der Querschnitt nach Fig. 4 zeigt auch Querschnitte durch die Dorne in deren oberen dicke¬ ren Bereichen 6b bis 10b.

Nach dem Pressen wird der Preßling 15 entsprechend Fig.6 aus der Preßmatrize 1 ausgestoßen. Vor dem Ausstoßen wird

zunächst die Dornanordnung 4 herausgezogen. Danach wird der Unterstempel 2 relativ zur Matrize 1 nach oben bewe wobei der Preßling 15 vollständig aus der Matrize 1 her gedrückt wird. Die Querschnitte nach den Fig. 7 und 8 durch den Preßling entsprechen genau den Querschnitten nach den Fig. 4 und 5 mit Ausnahme dessen, daß anstelle der Dorne jetzt nicht ausgefüllte Kanäle erscheinen, di mit den Bezugszahlen 16 bis 20 bezeichnet sind. Diese K näle haben untere dünne Abschnitte, z.B. Abschnitte 19a, 16a, 17a, obere dicke Abschnitte, z.B. 19b, 16b und 17b sowie übergangsabschnitte, z.B. 19c, 16c, 17c. Die Kanäl si d sozusagen Negative der Dorne, so daß ihre Form nich mehr beschrieben zu werden. braucht. Zu erwähnen ist je¬ doch, daß die unteren Abschnitte mit dem Zusatzbuchstabe a kürzer sind als die Kanäle im übrigen.

Nach dem Herstellen der Preßlinge werden diese in einem insgesamt mit 21 bezeichneten Sinterofen (Fig. 9) gesin¬ tert. Der Sinterofen hat ein kontinuierlich langsam um¬ laufendes Transportband 22, auf das Transportkästen 23 a gesetzt sind, in denen sich Preßlinge 15 befinden. Die

Preßlinge werden in Richtung des Pfeiles 24 durch den Of raum 25 hindurchbewegt, in dem Sintertemperatur herrscht und der unter Schutzgasatmosphäre steht. Am Ausgang des Ofens werden die Kästen mit den Preßlingen abgenommen. Ein solcher Kasten ist mit 23' bezeichnet. Die Preßlinge haben sich jetzt verändert, da eine Sinterung eingetrete ist und sind jetzt mit 26 bezeichnet.

Für die weitere Herstellung wird die Vorrichtung nach Fig. 10 verwendet. Diese Vorrichtung besteht aus einer insgesamt mit 27 bezeichneten Einfüllvorrichtung für Kal brierdorne und einer ingesamt mit 280 bezeichneten Redu¬ ziermatrize.

OMPI _ _. lP 0

Die Einfüllvorrichtung 27 hat einen Körper 28, in dem sich eine Kanalordnung befindet, die im Prinzip der Kanalord¬ nung in den gesinterten Körpern 26 entspricht. Jedoch ha¬ ben die Kanäle im Körper 28 einen etwas größeren Quer- schnitt als die Kanäle in den gesinterten Körpern.26.

Oberhalb des Körpers 28 befindet sich eine Anordnung 30 aus Rohren, durch die Kalibrierdorne in den Körper 28 einfallen können. Die gesamte Dornzuführungsvorrichtung ist mittels eines Hydraulik- oder Pneu atikzylinders 21 hin- und herbewegbar.

Am unteren Ende des Körpers 28 liegt ein Schieber 32 an, der mittels eines Hydraulik- oder Pneumatikzylinders 33 aus der gezeichneten Stellung heraus in eine Stellung bewegbar ist, in der die Kanäle 29 nach unten hin offen sind.

Die Reduziermatrize 2S0 hat eine durchgehende, insgesamt mit 34 bezeichnete Bohrung, die einen oberen Abschnitt 34a , einen Reduzierabschnitt 34b und einen unteren Ab¬ schnitt 34c aufweist. Der obere Abschnitt 34a hat einen Querschnitt, dessen Außenkontur mit der Außenkontur der gesinterten Körper 26 übereinstimmt. Der Reduzierabschnitt. 34b verengt sich nach unten zunehmend, bis der Querschnitt des Abschnittes 34c erreicht ist. Die Fläche des Quer¬ schnittes des Bohrungsabschnittes 34c ist etwa 8 . klei- ner als der Querschnitt des oberen Bohrungsabschnittes 34a.

*

In den Fig. 10 bis 17 ist die Benutzung wiederverwendba¬ rer Kalibrierdorne dargestellt. Diese Kalibrierdorne sind mit den Bezugszahlen 35 bis 39 bezeichnet. Die Form der Kalibrierdorne ist so, daß sie ohne großen Widerstand in die Kanäle des gesinterten Körpers 26 eingedrückt werden

können. In diesem eingeführten Zustand füllen die Kali¬ brierdorne die Kanäle im Körper 26 vollständig aus. Die Kalibrierdorne bestehen aus Stahl und haben eine Beschi tung 40 aus Zinn. Zinn hat einen sehr viel niedrigeren Schmelzpunkt als das Material des gesinterten Körpers 26 und das Material der Kalibrierdorne.

Die Dorne werden dadurch in die Körper 26 eingebracht, der Schieber 32 zurückgezogen wird, wonach die im Körpe 28 gespeicherten Dorne unter der Wirkung der Schwerkraf nach unten in die Kanäle des Körpers 26 fallen. Danach wird mittels des Zylinders 31 die Dornzuführungsvorrich- tung 27 insgesamt zurückgezogen und ein Stempel 41 an di oberen Enden der Kalibrierdorne herangeführt, die noch nicht vollständig in ihre zugeordneten Kanäle eingedrung sind. Beim weiteren Niederdrücken des Stempels 41 werden zunächst die Kalibrierdorne vollständig in die Kanäle de Körpers 26 eingedrückt. Danach wird der Körper 26 in der Bohrung 34 vorgeschoben (siehe Fig. 12). Hierbei drückt die untere Stirnfläche 26a des obersten Körpers 26 auf die obere Stirnfläche 26b des darunter befindlichen Kör¬ pers 26, der sich bereits im Bereich des Reduzierabschni tes 34b befindet. Hierbei wird der Querschnitt des zweit obersten Körpers 26 um etwa 8 % reduziert. Der unterste Körper 26' ist bereits vollständig reduziert und wird au der Bohrung 34 herausgedrückt.

Während des Hindurchbewegens durch den Reduzierabschnitt 34b schmiegt sich das Material des Sinterkörpers 26 eng an die Kalibrierdorne an. Dies ist in Fig. 16 dadurch zum Ausdruck gebracht, daß unterhalb des' Reduzierabschni tes 34b ein Spalt zwischen Dorn und Kanalwand nicht dar¬ gestellt ist, oberhalb des Reduzierabschnittes jedoch ein kleiner Spalt erscheint.

O

Die Querschnitte nach den Fig. 13 und 14 entsprechen weitgehend den Querschnitten nach den Fig. 4 und 5. Ein kleiner, in der Zeichnung jedoch nicht zum Ausdruck kom¬ mender Unterschied besteht darin, daß die in den Fig. 13 und 14 geschnittenen Kalibrierdorne ein wenig Spiel in den Kanälen haben, während die in den Fig. 4 und 5 ge¬ schnittenen Dorne eng vom Metallpulver umgeben sind. Die Querschnitte nach den Fig. 15 und 16 jedoch unter¬ scheiden sich hiervon, da ja die Querschnitte um S % 0 kleiner geworden sind, allerdings nicht die Querschnit¬ te der Dorne, die ja nicht zusammenpreßbar sind. Da je¬ doch der Querschnitt insgesamt etwas verkleinert wurde, sind die äußeren Dorne 36 bis 39 ein wenig an den mitt¬ leren Dorn 35 angenähert worden.

5 Mit einer Vorrichtung nach Fig. 17 werden die Ka lι- brierdorne 35 bis 39 aus dem Düsenkörper 26' entfernt. Diese Vorrichtung besteht aus einem Heizmantel 42, der einen Aufnahmeraum 43 aufweist, in den der Körper 26' ohne wesentliches Spiel paßt. In der Heizvorrichtung 42 0 befindet sich eine elektrische Widerstandsheizung 44. Der Körper 26 ' wird nun auf eine solche Temperatur ge¬ bracht, daß die Zinnschicht 40, die sich auf den Kalibrierdornen befindet, schmilzt. Das geschmolzene Zinn 45 wird in einer Auffangwanne 46 aufgefangen. Die Kali- - brierdorne 35 bis 39 fallen unter der Wirkung der Schv.er- kraft aus den Kanälen im Körper 26' heraus und werden mit einer geeigneten Einrichtung, z.B. einem beheizten Sieb, durch das das Zinn hindurchlaufen kann (in der Zeichnung nicht dargestellt) , aufgefangen.

Die Herstellung der Düse ist damit beendet. In den Fig. . - bis 20 ist die fertige Düse dargestellt. Die Quer¬ schnitte nach den Fig * . 19 und 20 entsprechen den Quer¬ schnitten nach den Fig. 13 und 14, lediglich mit dem Un¬ terschied, daß in den Fig. 13 und 14 Kalibrierdorne ge-

schnitten sind, während in den Fig. 19 und 20 die Kanäl nicht mehr ausgefüllt sind. Auch der Längsschnitt nach Fig. 18 entspricht dem Längsschnitt des Körpers 26' in Fig. 12, wiederum nur mit dem Unterschied, daß in Fig. 12 noch Kalibrierdorne in den Kanälen enthalten sind, in Fig. 18 hingegen nicht. _

Die Beschaffenheit der fertigen Düse, 'die sich weitgehe bereits aus dem vorhergehenden ergibt, soll nachfolgend anhand der Fig. 18 bis 20 noch einmal betrachtet wer- den. Der Düsenkörper 26' ist zylindrisch und hat die

Länge L. Längs der Achse des Düsenkörpers erstreckt sic der zentrale Kanal 50, der von einem dazu konzentrischen Kran aus vier Kanälen 51, 52, 53, 54 umgeben ist. Die K näle 51 bis 54 haben einen flachen bogenförmigen Quer- schnitt, wobei der Bogenradius mit dem Radius des Kran¬ zes übereinstimmt.

Jeder Kanal hat drei Abschnitte, nämlich stromaufwärts liegende Anfangsabschnitte 50a bis 54a; stromabwärts daran anschließende Übergangsabschnitte 50b bis 54b und stromabwärts daran anschließende Endabschnitte 50c bis 54c. Die Länge der Anfangsabschnitte ist wesentlich größer als die Länge der Endabschnitte. Die Übergangs- abschnitte haben eine verhältnismäßig große Länge L, .

Diese Länge beträgt bei den flachen Kanälen 51 bis 54 etwa das 4fache der Breite Ba der Anfangsabschnitte.

Im zentralen Kanal 50 ist die Länge des ÜbergangsabSchni tes 50b etwa das 3fache des Durchmessers des Anfangs¬ abschnittes 50c.

Alle Figuren der Zeichnung zeigen die natürliche Größe. Die Größe der Düse kann jedoch in weiten Bereichen vari¬ ieren. So können z.B. die Außendurchmesser im Bereich von ca. 14 bis 75 mm und die Längen im Bereich von ca. 25 bis 300 mm liegen. Bei der dargestellten Düse haben

die bogenförmigen Kanäle in den Endabschnitten 51c bis

54c eine Breite Be von 0,8 mm, so daß das Verhältnis

B : L ca. 1 : 60 ist. Es kommen auch nichtzylindrische Außenformen in Betracht, z.B. rechteckige Formen.

Anhand der Fig. 21 bis 23, die den Fig. 3 bis 5 ent¬ sprechen, ist gezeigt, daß auch eine wesentlich- kompli¬ ziertere Anordnung von Kanälen möglich ist. Wie die Fig. 22 und 23. zeigen, sind um einen zentralen Kanal 47 herum zwei konzentrische Kreise 48 und 49 angeordnet. Der zentrale Kanal 47 hat wieder einen kreisrunden Quer¬ schnitt, während die Kanäle 48 und 49 wieder flach und bogenförmig ausgebildet sind.