<Desc/Clms Page number 1>
Verfahren zur Herstellung langgestreckter Körper, die aus einem Kern und einem den Kern rings umschliessenden geschlossenen Mantel bestehen.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung langgestreckter Körper, die aus einem Kern und einem den Kern umschliessenden metallischen Mantel bestehen. Es ist bekannt. bei derartigen Werkstiicken den Mantel völlig in sich geschlossen auszubilden, so dass er einen homogenen Körper darstellt. Z. B. wurde der Mantel ans einem oder mehreren Bändern gefertigt, die an ihren Rändern über dem Kern miteinander verschweisst wurden.
Die Verbindung der Ränder der Bänder miteinander erfolgte hiebei auch schon zwischen Druckrollen, nachdem die Mantelbänder auf höhere Temperatur gebracht waren. Solchermassen hergestellte Körper zeigen aber in der Naht nur eine geringe Festigkeit und platzen bei stärkeren Biege- und Torsionsbeanspruchungel1 wieder auf. Auch mussten, damit die Verbindungsnaht eine genügende Festigkeit erhielt, mehrere Walzwerke oder ausser Walzen noch mehrere Zieheisen od. dgl. zur Verfestigung und Verbesserung der Verbindungsnaht benutzt werden.
EMI1.1
mit einer Festigkeit der Naht hergestellt werden können, die der des Bandes vollkommen gleichkommt.
Das gelingt erfindungsgemäss dadurch, dass die auf Sehweisstemperatur erwärmten und um den Kern herumgebogenen Metallbänder an ihren Rändern durch die Walzen so fest aufeinandergepresst werden, dass an dieser Stelle ein starker Walzgrat sich bildet. Gleichzeitig werden die Bänder dabei fest auf den Kern oder einen den Kern umgebenden Hohldorn gepresst. Z. B. werden die Ränder des oder der Metallbänder radial abgebogen, so dass sie sich flach gegeneinander legen, und es erfolgt die Druekschweissung gemäss der Erfindung zwischen den radial abgebogenen Bandrändern. Die Verbindungsnaht kann dann in bekannter Weise, z. B. durch Besäumen, Umlegen, Verhämmern od. dgl., unsichtbar gemacht werden.
Zweckmässig geschieht dies in Vorrichtungen, die unmittelbar hinter den Walzen angeordnet sind, so dass der Leiter gemäss der Erfindung in einem Arbeitsgange fertiggestellt werden kann. Damit die Bänder im Walzwerk die richtige Lage zueinander und zu dem Kernseil behalten, werden sie durch vor den Walzen angeordnete Rollen od. dgl. geführt oder in einem ersten Walzenpaar oder einer entsprechenden Biegevorrichtung um das Seil gebogen und dann mittels einer zweiten Walzvorrichtung in der ang (gebenen Weise miteinander verschweisst.
Die Schweissung fällt besonders zuverlässig aus, wenn während des Schweissens die den Mantel bildenden Bänder gleichzeitig einer stärkeren Querschnittsverminderung unterworfen werden, in der
EMI1.2
die Walzen eine entsprechende Verbreiterung durch den Walzendruck erfahren, oder es werden die Bänder im Querschnitt an einer oder mehreren Stellen mit Verdickungen ausgeführt, die dann durch den Walzen- druck ausgeglichen werden. Es hat sich gezeigt, dass selbst bei den schärfsten Torsionsproben kein Reissen der Schweissnaht mehr auftritt.
<Desc/Clms Page number 2>
EMI2.1
erfolgt die Vergütung zweckmässig nach Fertigstellung des Mantels gemäss der Erfindung durch an sich bekannte Wärmebehandlung od. dgl.
Werden als Kernmaterial vergütbare Aluminiumlegierungen gewählt, so kann die Erwärmung der Ummantelung zwecks Vornahme des Schweissvorganges so vorgenommen werden, dass damit zugleich die thermische Behandlung des Eernmaterials vor sich geht.
Eine andere Ausführungsform des Verfahrens gemäss der Erfindung besteht darin. den Mantel mit einem grösseren Innendurchmesser herzustellen, als dem Aussendurehmesser des Kernseiles entspricht. und ihn dann beispielsweise durch Walzen oder Ziehen auf das Kernseil aufzupressen, wobei gegebenenfalls durch das Ziehen oder Walzen auch gleichzeitig noch eine Glättung der Schweissnaht vorgenommen wird. Diese Glättung der Schweissnaht bzw. das Entfernen von Graten. die beim Walzen entstehen. kann aber auch in besonderen Einrichtungen erfolgen. Diese Ausfuhrungsform der Erfindung eignet sich besonders für das Ummanteln von Kabeln mit Metallen, wie Aluminium, Eisen, Blei u. dgl.. da hiebei die Kabelisolienmg nicht durch übermässige Erwärmung gefährdet wird.
Auch für das Aufbringen eines Mantels aus Aluminium auf ein Kernseil von Aluminiumlegierungen, denen durch an sieh bekannte Vergütungsverfahren eine hohe Festigkeit erteilt worden ist, ist sie vorzuziehen. Die Herstellung des Mantels kann dabei so erfolgen, dass ein hohler Dorn verwendet wird, der bis in die Walzen hineinreicht, so dass der Mantel beim Durchgang durch die Walzen über diesen Dorn hinweggleitet. Der Dorn verhindert das Zusammendrücken der Bänder und ermöglicht gleichzeitig die Versehweissung derselben an ihren Rändern. Durch die Bohrung des Hohldornes wird gleichzeitig das Kernseil mit eingeführt.
Hinter dem Walzenpaar, das die Verschweissung der Bänder des Mantels bewirkt, wird dann eine weitere
EMI2.2
nach vorheriger Kühlung auf das Kernseil gepresst wird.
Muss der mechanische Schutz ein besonders guter sein. so kann man selbstverständlich auch mehrere geschweisste oder zum Teil nicht geschweisste direkt aufeinanderliegende oder durch Zwischen- schichten getrennte Bänder verwenden. Eine solche Ausführung ergibt schon einen sieheren Schutz gegen das Eindringen von Feuchtigkeit, wenn nur eine der Bänder an seinen Rändern verschweisst wird.
Man kann z. B. bei Kabel zur Verstärkung der mechanischen Widerstandsfähigkeit auch eine Drahtarmierung verwenden und beispielsweise nur als unterste Lage ein verhältnismässig dünnes gesehweisstrs Eisenband einfügen.
EMI2.3
<Desc/Clms Page number 3>
EMI3.1
des Bandes miteinander verschweisst und in der Vorrichtung 14 der beim Walzen entstehende Grat entfernt wird.
Soll ein noch gleichmässigerer Querschnitt erzielt werden, so kann man dem Draht, der aus der Vorrichtung 14 austritt, auch noch einen oder mehrere Zuge geben oder ihn auf andere geeignete Weise
EMI3.2
eisen 17 vorgesehen wird.
In den Fig. 5-9 ist das Verfahren gemäss der Erfindung in Anwendung auf die Herstellung des Mantels aus Profilen mit ungleichmässigem Querschnitt erläutert. 18 ist ein Eisendraht, 19 das beispielsweise nach Fig. 6 profilierte Aluminiumband, 20 der Anwärmeofen, 27 die Biegeeinrichtung, 22 das Walzwerk und 2. 3 die Beschneidevorrichtung. Das durch Pressen oder Walzen hergestellte Aluminiumband 19 ist im Querschnitt an zwei Stellen, die ungefähr gleich weit von den Rändern entfernt sind, verstärkt.
Es wird in dem Ofen 20 ungefähr auf die Sehweisstemperatur des Aluminiums erwärmt und läuft dann in der Biegeeinrichtung : 31 mit dem Eisendraht 18 zusammen. In dieser Einrichtung wird das Aluminiumband zum Mantel zusammengebogen, der den Eisendraht dicht anliegend umschliesst (Fig. 7). Infolge der Verstärkungen 24 (Fig. 6) hat der aus der Biegevorrichtung auslaufende Körper
EMI3.3
von der höchsten und tiefsten Stelle des Profils fliesst also nach den Seiten. Die Walxnaht liegt da, wo die Walzen sich berühren. An dieser Stelle herrscht der grösste Walzdruck, was für die Druckschweissung der stumpf oder überhaupt aneinanderstossenden Ränder des Aluminiummantels natürlich besonders vorteilhaft ist.
Aus dem Walzwerk läuft der fertig ummantelte Körper in die Vorrichtung 23, die die beim Walzen entstehenden Grate25 entfernt (Fig. 8). Schliesslich kann zur weiteren Glättung der Mantel- oberfläehe das fertige Werkstück noch durch ein Kaliber 26 gezogen werden. Vor der Biegeeinrichtung 21 sowie zwischen dieser und den Walzen 22 können noch Führungen, z. B. in Gestalt von Rollen oder Walzen, angeordnet sein, die die Lage des Kernkörpers und des Bandes zueinander sowie zu der Biegevorrichtung 21
EMI3.4
fläche der Walzen zu verlegen. Vielmehr wird man je nach Form und Querschnitt des Kernmaterials bzw. des Mantels die nach den Regeln der Kalibrierungsteelmik jeweils geeignetste Form und Lage wählen.
Fig. 10 veranschaulicht schematisch die Seitenansicht einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach vorliegender Erfindung, wobei Vorkehrungen zum Schutz des Kernseiles vor der aus dem Ummantelungsverfahren sieh ergebenden Wärme getroffen werden.
Der zu ummantelnde Kern, beispielsweise das Kabel J, wird durch den Hohldorn 27 laufend zugeführt, der zur Aufnahme der bei der Pressdrueksehweissung auftretenden Reibungskräfte durch eine Traverse 30 festgelagert ist und durch die Ealibereindrehung des Walzenpaares 5, 6 hindurch bis
EMI3.5
zu einem homogenen Mantel, 28 verschweisst, der auf dem Hohldorn 27 aufliegt, aber noch so locker sitzt, dass er durch die Druckwirkung der Walzen und die Zugwirkung der das fertig ummantelte Kabel auf- wickelnden Haspeltrommel über das zweckmässig leicht konische Stück des Hohldornes, das zwischen
Walzen 5, 6 und Zieheisen 17 liegt, noch hinweggezogen wird.
Die Kühleinrichtungen 29 kühlen nun den Mantel 28 von seiner Schweisstemperatur herunter bis auf eine dem Kabel unschädliche Temperatur, so dass der nahtlose Mantel 28, nachdem er den das Kabel 1 vor der Schweisswärme schützenden Hohldorn verlassen hat, ohne Gefahr vermittels des Zieheisens 17 auf das Kabel 1 kontinuierlich aufgepresst werden kann. Dieses Verfahren ist besonders einfach und billig, da alle aufgeführten Operationen in einem Arbeitsgang bewerkstelligt werden können.
Natürlich kann man gemäss der Erfindung ummanteltes Material einer weiteren Bearbeitung in jeder geeignet erscheinenden Weise unterwerfen.
Werden die nach dem Verfahren gemäss der Erfindung hergestellten langgestreckten Körper für elektrische Zwecke verwendet, so empfiehlt es sich. als Baustoff für den Mantel Aluminium oder Kupfer oder sonst ein gut leitendes Metall bzw. Legierung zu wählen.
Für den Freileitungsbau z. B. bietet ein mit Aluminium überzogene Eisendraht oder ein mit Aluminium überzogenes Seil aus Stahl oder ändern Metallen mit grosser Festigkeit, z. B. vergütbaren Aluminiumlegierungen, grosse Vorteile. Die geringe Festigkeit des Aluminiums, das aus diesem Grunde z. B. als Einzeldraht nicht verwendet werden kann, wird durch den Eisenkern in hohem Masse ausge- glichen. Letzter wieder ist durch den dichten Mantel völlig vor Korrosion geschützt. Ferner verhindert
<Desc/Clms Page number 4>
dieser Bruche des Eisens, die durch Kerbwirkung entstehen können. Anderseits vergrössert der Kern aus Eisen den Durchmesser des Leiters, so dass der Leiter gemäss der Erfindung aus diesem Grunde und
EMI4.1
fürchten sind.
Ein Leiter gemäss der Erfindung, der aus einem Kern von Aluminiumlegierungen mit hoher Festig- keit und einem Mantel aus Aluminium mit guter Leitfähigkeit, z. B. Reinaluminium. besteht, eignet sich ebenfalls besonders gut für Hochspannungsleitungen. Der Mantel kann in diesem Falle sehr dünn gewählt werden, so dass der Leiter in der Hauptsache aus Metall von guter Festigkeit besteht. Vor allem aber
EMI4.2
keine Induktionsverluste aufzuweisen. Auch ist er ans dem gleichen Grunde vor elektrolytischen Korro- sionsangriffen in hohem Masse geschützt.
EMI4.3
verwendet werden.
Auch für andere als elektrische Leitungszweeke bieten gemäss der Erfindung ummantelte Eisenund Stahlseile sowie Drähte, Stangen, Rohre Vorteile. So können sie z. B. an Stelle von Seilen mit glatter
EMI4.4
verwendet werden, wobei sie nicht nur bessere Festigkeitseigensehaften und höhere Lebensdauer haben, sondern vielfach auch noch wohlfeiler sind als die bisher verwendeten Werkstücke.
Als Metall für den Kern und den Mantel kann natürlich nicht nur Eisen und Aluminium, sondern auch Kupfer und jedes andere Metall sowie die verschiedensten Legierungen und Doppelmetalle gewählt werden, denn die Auswahl des Kernmetalls und des Iantelmetalls richtet sich in der Hauptsache danach, für welchen Zweck der langgestreckte Körper gemäss der Erfindung verwendet werden soll.
Auch lassen sieh Werkstücke mit andern Querschnitten, wie beispielsweise Bändern, gemäss der Erfindung herstellen, indem man entweder profilierte oder Flachdrähte od. dgl. erfindungsgemäss mit Aluminiumband überzieht oder aus runden Drähten, die gemäss der Erfindung ummantelt sind, die entsprechenden Querschnitte durch Verformung herstellt.
Die Herstellungskosten der langgestreckten Körper gemäss der Erfindung sind ausserordentlich niedrig, die Einrichtungen sind verhältnismässig einfach und das Erzeugnis ist gleichmässig und zuverlässig. Durch den gleichmässig dicken und für Feuchtigkeit völlig undurchlässigen Mantel erhält es gegenüber korrosiven Angriffen grosse Widerstandsfähigkeit.
Die langgestreckten Körper gemäss der Erfindung haben vor solchen. die mit galvanischen oder nach Spritzverfahren aufgebrachten Überzügen versehen sind, sowie vor verzinkten, verzinnten und verbleiten Drähten den grossen Vorteil, dass die Ummantelung nicht porös, sondern vollkommen dicht, gleichmässig stark und homogen ist. Auch kann der Überzug wesentlich stärker als beispielsweise bei Verzinkung gewählt werden, so dass er nicht schon wie bei dieser durch geringe mechanische Beanspruchung oder korrosive Angriffe nach verhältnismässig kurzer Zeit zerstört wird. Im Gegensatz zu z. B. 1) oppel-
EMI4.5
gemäss der Erfindung wesentlich billiger und seine Herstellung einfacher. Ausserdem bestehen keine Beschränkungen in bezug auf die Dicke der Auflage.
Diese kann vielmehr beliebig stark gehalten werden und z. B. 50% des Gesamtquerschnittes und mehr betragen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung langgestreckter Körper, die aus einem Kern und einem den Kern
EMI4.6
band hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschweissen der Ränder des oder der vorher erhitzten Metallbänder in einem einzigen Walzvorgang derart erfolgt, dass die Metallbandränder so fest gegeneinander gepresst werden, dass ein starker Walzgrat sich bildet, wobei gleichzeitig das Metallband bzw. die Metallbänder fest auf den Kern gedrückt werden.