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Verfahren zur Quersehnittsverminderung von MetaHstäben,-drahten,-streifen u. dgl.
Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren zur Querschnittsverminderung von Metallstäben, -drähten, - streifen u. dgl. durch Ziehen, Walzen und ähnliche mechanische Bearbeitungen und betrifft ein Verfahren jener Art, bei welchem eine Anzahl von Einzelgliedern oder-elementen (Stäben, Drähten, Streifen u. dgl.), von denen jedes, wie vorhin erwähnt, im Querschnitt zu reduzieren ist, zu einem Bündel vereint, d. i. in Nebeneinanderlage, beispielsweise durch ein umschliessendes Rohr oder eine umfassende Hülle, zusammengehalten und sodann demnach als einheitliches Stück, Zieh-, Walz-oder ähnlichen Vorgängen unterworfen werden, worauf das umschliessende Rohr oder das sonstige, die Glieder vereinigende Mittel, beispielsweise auf chemischem oder mechanischem Wege, beseitigt und das Bündel in seine einzelnen Bestandteile zerlegt wird.
Gemäss der Erfindung ist ein Reduktionsverfahren der vorbeschriebenen Art dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des umschliessenden Rohres oder der sonstigen Umfassung ein Packungsmaterial eingebracht ist, das beispielsweise über 5 Volumprozente des Raumes innerhalb des Rohres oder der Hülle einnimmt. Vorzugsweise wird für jedes einzelne Element des Bündels eine Matrize vorgesehen.
Unter., Matrize" wird hier eine Abstützung für die Oberflächen der einzelnen Elemente des Bündels verstanden, welche einen auf die Aussenseite des umschliessenden Rohres ausgeübten Druck über die Oberfläche der einzelnen Elemente, sei es nun während des ganzen Reduktionsvorganges oder zumindest während eines Teiles desselben, annähernd gleichmässig verteilt und dadurch mithilft, Gestaltsverzerrungen der einzelnen Elemente wesentlich herabzusetzen.
Die Matrize kann beispielsweise dadurch geschaffen werden, dass man verhältnismässig viel (beispielsweise 22 Volumprozente) Packungsmaterial pulver- förmiger oder plastischer Natur verwendet, den einzelnen Elementen oder Gliedern eine solche Form gibt, dass sie einander abstützen, dass man die Elemente in eine metallische Packung einbettet, welche in das umschliessende Rohr oder in die Hülle in geschmolzenem Zustande eingebracht wird, oder dass man jedes einzelne Element in besondere Rohre eines Materials einschliesst, welches sich während des Reduktionsvorganges leicht deformiert und die Zwischenräume des zusammengehaltenen Bündels ausfüllt.
Wenn die Elemente solche Gestalt haben, dass sie ihre eigene Matrize bilden, können sie ohne Zwischenräume aneinandergepasst werden und alle einen gleichen Querschnitt aufweisen, wobei sie ein regelmässiges Vieleck, z. B. ein Quadrat oder Sechseck, mit geradlinigen Seiten bilden.
Gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung kann zur Erleichterung der Abtrennung des umschliessenden Rohres nach Vollendung des Reduktionsvorganges das Bündel vor seiner Einbringung in das umschliessende Rohr mit einem Draht od. dgl. schraubenförmig umwunden werden, so dass im vereint, en Zustande die Rohrinnenfläche von dem Bündel durch den Bindedraht getrennt ist.
Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung erläutert, in welcher Fig. 1 ein Querschnitt durch ein Bündel von in einem umschliessenden Rohr eingebrachten Stäben kreisförmigen Umrisses ist. Fig. 2 zeigt im Schnitt die Formänderung im Querschnitt der einzelnen Stäbe nach dem Reduktionsvorgang ; Fig. 3 zeigt eine Art der erfindungsgemässen Verwendung einer Matrize ; Fig. 4 zeigt eine andere Ausführung ; Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführung, bei welcher die Matrize eines Elementes durch die anliegenden Seitenflächen von benachbarten Elementen gebildet wird ; Fig. 6 zeigt in Ansicht die Verwendung einer schraubenförmigen Bindung zwischen Bündel und umschliessendem Rohr ;
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Fig. 7 ist ein Schnitt durch eine weitere Ausführungsform der Erfindung ;
Fig. 8 ist ein Schnitt, welcher die Anwendung des Verfahrens auf Bleche veranschaulicht.
In Fig. 1 sind eine Anzahl von Stäben 10 von kreisförmigem Querschnitt in ein umschliessendes Rohr 11 eingebracht. Wird auf diese Weise ein zusammengesetzter Knüppel gebildet und dieser hierauf dem Reduktionsvorgang, beispielsweise durch Ziehen oder Walzen, unterworfen, so ist derradial wirkende Druck bestrebt, den Querschnitt der Stäbe gegen die Zwischenräume zu zu deformieren, wie dies aus Fig. 2 ersichtlich ist. Die Natur und Art dieser Formänderung schwankt mit der Lage der einzelnen Elemente in bezug auf die Rohrumfläche.
Um das Mass dieser Formänderung oder Verzerrung möglichst herabzusetzen, wird nach der Erfindung gemäss dem in Fig. 3 veranschaulichten Beispiel ein Paekungsmaterial pulverförmiger oder plastischer Natur, z. B. Talkum oder pulverförmiges Metall, als Trennungsmittel zwischen den einzelnen Elementen oder Gliedern des Bündels verwendet. Wie ersichtlich, sind die stabartigen Elemente 10 im Abstande voneinander innerhalb eines Rohres 11 angeordnet und die Zwischenräume zwischen ihnen
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nur das Mass der Formänderung der einzelnen Teile, sondern verhindert auch, dass die Elemente während des Reduktionsvorgajnges aneinandergeschweisst werden, und erleichtert sohin das Zerlegen des Bündels nach Vollendung der Bearbeitung.
Gemäss dem in Fig. 4 veranschaulichten Beispiel ist jedes einzelne stab artige Element 10 für sich in eine rohrförmige Metallhülle 13 eingeschlossen, und alle Elemente sind sodann in Bündelform im um- schliessenden Rohrlluntergebraehtt Auch hierist für jedes Element des Bündels eine Matrize vorgesehen. Vorzugsweise bestehen die Hüllen 13 aus einem Metall (z. B. Kupfer), welches duktiler ist als das Metall der Elemente 10, so dass während der Anfangsstufe bzw. den Anfangsstufen des Querschnittsverringe- rungsverfahrens die Hüllen so deformiert werden, dass sie die Zwischenräume ausfüllen. Wenn gewünscht, kann ein pulverförmiges Packungsmaterial gleichfalls verwendet werden.
Selbstverständlich muss bei dem beschriebenen Beispiel nach Durchführung der Reduktion und nach Beseitigung des Rohres 11 jedes einzelne Element von seiner Schutzhülle 23 befreit werden. Dies kann leicht durch Lösen in einer Säure vorgenommen werden, und das Hüllenmetall wird schon im Hinblick auf die Art seiner Abtrennung gewählt. Wenn dagegen ein überzogener Draht erwünscht ist, dann wird die Hülle. 13 belassen.
Bei dem Beispiel nach Fig. 5 haben die einzelnen Elemente 10 durchwegs sechseckigen Querschnitt. und sie können, wie dargestellt, aneinandergepasst werden ; dabei bilden die anliegenden Seiten benachbarter Elemente die Matrize für die Einzelelemente. Das Bündel wird, wie früher, in ein Aussenrohr 11 eingeführt und der Zwischenraum zwischen Rohrinnenfläche und Bündelaussenfläche durch ein Packungmaterial 12 ausgefüllt ; letzteres kann wieder Talkum, gebrannter Gips oder pulverförmiges Metall sein, oder man kann auch zur Bildung dieser Packung ein geschmolzenes Metall in das Rohr eingiessen. Auch zwischen die benachbarten Flächen der einzelnen Elemente wird Packungsmaterial, z. B. Talk, eingebracht, um das spätere Aufsplittern des Bündels in seine Bestandteile zu erleichtern.
Die Durchführung der Erfindung nach diesem Beispiel kann mit Stangen oder Stäben irgendwelchen gewünschten Querschnittes ausgeführt werden, sofern letztere so zusammenpassen, dass sie zu einem hohlraumlosen Bündel vereinigt werden können ; sämtliche Elemente brauchen nicht notwendigerweise den gleichen Querschnitt aufweisen. So kann man Rechtecke verschiedener Grössen für die einzelnen Elemente oder runde Querschnitte im Verein mit Querschnittsformen benutzen, die vier Seiten und konkave Gestalt haben. Ein weiteres Beispiel ist die Vereinigung von viereckigen Querschnitten mit achteckigen.
In manchen Fällen ist es nicht erwünscht oder nicht angängig, eine chemische oder elektrolytische Methode für das Abtrennen des umschliessenden Rohres 11 nach dem Reduktionsvorgang zu verwenden, und in solchen Fällen kann man zweckmässig die in Fig. 6 veranschaulichte Massnahme treffen. Gemäss dieser Figur sind die einzelnen Stäbe oder Drähte 10, wie vorhin, unter Zwischenlagerung eines Trennmittels, wie Graphit, zwischen den einzelnen Elementen zu einem Bündel zusammengestellt, und dieses Bündel wird vor seiner Einführung in das Aussenrohr 11 mit einem Metalldraht oder-streifen. M schrauben- förmig umwickelt und gebunden.
Nach dem Reduktionsvorgang kann man das Rohr 11 der Länge nach aufschneiden ohne Gefahr der Beschädigung der eingeschlossenen Elemente, da diese durch die Bunde 14
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Vorgang ausgesetzt wird.
Nach Fig. 7 sind die einzelnen Stangen in Löcher 15 eingeführt, welche in der Längsrichtung in einem vollquerschnittigen Knüppel gebohrt sind. Dabei bilden die Innenteile des Knüppels die Matrizen für die einzelnen Elemente, und der Umfang des Knüppels nimmt die Stelle des umschliessenden Rohres 11 der früheren Beispiele ein.
Fig. 8 zeigt die Anwendung der Erfindung auf die Querschnittsverminderung von platten-oder tafelförmigen Einzelelementen. M durch Walzen od. dgl. Wie vorhin, sind diese Elemente zu einem Bündel oder Paket mit zwischen den einzelnen Lagen befindlichem Trennmittel 12 zusammengefasst : Das Paket wird in einem rechteckigen Metallgehäuse 11 eingeschlossen, dessen Innenwandungen von den benach-
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harten Flächen des Pakets durch weitere Mengen des Trennmittels entfernt sind. Das Gehäuse 11 kann einen geschweissten Saum auf weisen oder es kann nur gefaltet sein. Wenn, wie manchmal zweckmässig, der Zutritt von Luft zu den einzelnen Platten verhindert werden soll, werden die Gehäusestirnflächen abgeschlossen.
Wie früher, kann das Trennmittel ein Metall sein ; handelt es sich um Platten 10 aus Kohlenstoffstahl, so wird als Trennmetall Kupfer oder Nickel verwendet, oder man kann auch ein pulverförmiges oder ähnlich gestaltetes Packungsmaterial, z. B. gepulverten (nicht geflockten) Graphit oder ein Metalloxyd, benutzen.
Bei jedem der vorstehenden Beispiele kann das umschlossene Bündel einer Warm-oder Kaltbearbeitung unterzogen werden. Wo das Verfahren zur Herstellung von feinen Drähten dient und haupt- sächlich Änderungen in der Querschnittsgestalt der Drähte auf ein Minimum herabzusetzen sind, wird vorzugsweise ein Ziehen durch Düsen behufs Quersehnittsverminderung zur Anwendung gebracht. In Zwischenstufe zwischen aufeinanderfolgenden Reduktionsvorgängen bzw. als Endvorgang kann ein Ausglühen oder sonstige besondere Wärmebehandlung notwendig oder erwünscht sein.
Es ist leicht erkennbar, dass ein Verfahren, auf welches sich die Erfindung bezieht, wesentliche praktische Vorteile dadurch ergibt, dass es ermöglicht, eine grosse Anzahl von zu reduzierenden Stäben gleichzeitig derselben Wärmebehandlung in Gestalt eines einheitlichen Stückes zu unterwerfen, welches leicht und rasch gehandhabt werden kann.
Die Aussenbindung oder das Aussengehäuse des Bündels muss nicht notwendigerweise ein nahtloses Rohr sein. Beispielsweise kann ein rohrförmiges Gehäuse mit einem Längssaum oder einer überlappten Fuge verwendet werden, wobei man ein Trennmittel, beispielsweise Chromoxyd, zwischen die benach- barten Flächen der Fuge einbringt, um deren Zusammenschweissen während des Reduktionsvorganges hintanzuhalten. Nach Vollendung der Reduktion oder nach Durchführung irgendeiner gewünschten Wärmebehandlung kann man das Aussengehäuse an der Stossfuge leicht trennen und vom Bündel abstreifen.
Bei der Reduktion einzelner Elemente aus gewissen Metallen oder Legierungen kann man das Trennmittel zwischen benachbarten Elementen durch eine Oxydschicht wesentlicher Dicke bilden, die man absichtlich an der Oberfläche der Elemente zu diesem Zwecke schafft. Man kann auch eine Oxydschicht im Verein mit andern bereits beschriebenen Formen von Packungen verwenden.
Die vorbeschriebenen Verfahren können zur Reduktion einzelner Elemente aus irgendeinem Metall oder einer Legierung dienen, und in jedem Falle sind die Gestalt und die Zusammensetzung der Matrize sowie der Aussenbindung bzw. der Hülle unter Berücksichtigung des Verfahrens zu wählen, welches für das Trennen der einzelnen Elemente nach erfolgter Reduktion benutzt werden soll. Weiters ist für diese Wahl massgebend der Grad der Herabminderung von Formänderungen des Querschnittes sowie die andern Faktoren, die bereits angedeutet wurden.
Bei einer Ausführung, bei welcher das Verfahren für die Herstellung von feinen Drähten aus rostfreiem, 18% Chrom und 8% Nickel enthaltendem Stahl diente, wurde eine Kupfermatrize und als äusseres rohrförmiges Gehäuse ein hochgekohlter Stahl verwendet. Nach dem Reduktionsvorgang wurden das Aussengehäuse und die Matrize durch Eintauchen in ein heisses Säurebad beseitigt.
Im allgemeinen stellte es sich heraus, dass das vom Packungsmaterial eingenommene Volumen über 5% des vom umschliessenden Rohre bzw. von der umschliessenden Bindung begrenzten Raumes betragen soll, damit nach der Reduktion die einzelnen Elemente leicht getrennt werden können : bei Drähten mit rundem Querschnitt soll das Volumen der Packung mindestens 22% der Drähte betragen und kann bis zu 200% oder mehr steigen, wenn Querschnittsformänderungen tunlichst zu vermeiden sind.
Eine weitere Methode zur Entfernung eines Aussengehäuses aus hochgekohltem Stahl besteht darin, ihn durch Wärmebehandlung in sprödem Zustand überzuführen und ihn dann vom Bündel abzusprengen.
Die Erfindung ist vieler Anwendungen fähig ; beispielsweise für die Herstellung von sehr feinen Drähten. So ist es möglich, ausgehend von neun in ein Rohr eingeschlossenen, runden Drähten von 0-65 mm Durchmesser aus rostfreiem Stahl der vorgenannten Zusammensetzung, durch das Verfahren Endquerschnitte mit einem Durchmesser zu erhalten, der sich 0'05 mm nähert und die nahezu vollkommen runden Umriss aufweisen. 80 Drähte von 0'65 mm Durchmesser aus rostfreiem oder Nickelchromstahl (80% Ni, 20% Cr) wurden je in eine besondere Kupferhülse eingeschlossen, die man durch Aufpressen eines Kupferstreifens rund um die Drähte herstellte, und sodann zusammen in das Innere eines Kupferrohres von rund 12 mm Durchmesser eingebracht.
Dieser so gebildete, zusammengesetzte Knüppel wurde alsdann durch Ziehen (bei einem andern Beispiel durch Walzen) auf einen Durchmesser von 0-17mmreduziert. Das Kupfer wurde dann durch Lösen entfernt, und es verblieben Drähte, die einen Durchmesser von ungefähr 0'01 mm aufwiesen. Drähte von solch kleinem Querschnitt können zu zusammengesetzten Fäden versponnen und diese alsdann verwebt werden. Eine weitere Anwendung der Erfindung besteht für die Herstellung von verseilten Drähten, Kabeln od. dgl.
Verseilte Drähte oder Kabel können durch Reduktion eines gebundenen oder umhüllten Bündels von Stäben oder Drähten nach den bereits beschriebenen Verfahren erzeugt, dem im Querschnitt herabgeminderten Bündel alsdann eine schraubenförmige Drehung erteilt und das Bündel thermisch behandelt werden, um die einzelnen Elemente oder Litzen zu härten und bzw. oder ihnen irgendwelche andere physikalische Eigenschaften zu verleihen. Wie früher, werden das um-
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schliessende Rohr, die Bindung und die Matrize schliesslich auf chemischem, elektrolytischEm odemecha- nischem Wege entfernt.
Falls gewünscht, kann an einem oder an beiden Enden des mechanisch bearbeiteten Kabels oder Mehrfachdrahtes die Matrize, wenn sie aus einem Metall, wie Kupfer, besteht, belassen werden, so dass im Querschnitt volle Endteile entstehen, die für die Fadenbildung zweckmässig sein können, beispielsweise dort, wo das Endprodukt ein feiner, verseilter Draht ist, der in ein Gewebe zu verarbeiten ist. Wo ein festes Rohr für das Umschliessen des Bündels verwendet wird, kann man ersteres gewünschtenfalls als ein wertvolles Handelsprodukt, nämlich als ein saumloses, gezogenes Rohr gewinnen, indem man es nach Reduktion des zusammengesetzten Knüppels auf die gewünschte Grosse von den ein- geschlossenen Elementen durch Querwalzen oder durch eine sonstige zweckmässige Weise befreit.
Bei der Auswahl von Packungsmaterial erweisen sich jene Materialien, welche sich nicht gleich- mässig ausdehnen oder welche bestrebt sind, unter Druck zusammenzubacken oder sich zu vereinigen (z. B. Flockengraphit), nicht so geeignet als Materialien, die sich unter dem Walz-oder Ziehdruck gleichmässig ausdehnen (z. B. metallische Substanzen, Talkum oder Chromoxyd). Es liegt innerhalb der Erfindung, das reduzierte Bündel bei der Bürstenherstellung zu verwenden. Bei dieser Anwendung wird ein Teil des umschliessenden Rohres belassen, um die einzelnen Drähte zusammenzuhalten und um einen
Griff für die Bürste abzugeben.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Querschnittsverminderung von Metallstäben, -drähten, -streifen u. dgl. durch Ziehen, Walzen oder ähnliche mechanische Bearbeitungen, bei welchem eine Anzahl der genannten Elemente durch ein umschliessendes Rohr zu einem Bündel vereinigt und sodann gemeinsam der mechanischen Bearbeitung unterworfen werden, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des umschliessenden
Rohres oder der das Bündel zusammenhaltenden Bindung ein Packungsmaterial eingebracht wird, welches beispielsweise über 5 Volumprozent des Raumes innerhalb des Rohres oder der Bindung einnimmt.
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Process to reduce the cross-section of metal bars, wires, strips and the like like
The invention relates to a method for reducing the cross-section of metal rods, wires, strips and. Like. By drawing, rolling and similar mechanical workings and relates to a method of the type in which a number of individual links or elements (rods, wires, strips and the like), each of which, as mentioned above, is reduced in cross-section is united in a bundle, d. i. in side-by-side position, for example by an enclosing tube or a comprehensive shell, and then subjected to drawing, rolling or similar processes as a single piece, whereupon the enclosing tube or other means that unite the members, for example by chemical or mechanical means Ways, eliminated and the bundle broken down into its individual components.
According to the invention, a reduction method of the type described above is characterized in that a packing material is introduced inside the enclosing tube or other enclosure, which for example takes up over 5 percent by volume of the space inside the tube or the casing. A die is preferably provided for each individual element of the bundle.
The term "die" is understood here to mean a support for the surfaces of the individual elements of the bundle, which means that a pressure exerted on the outside of the surrounding tube over the surface of the individual elements, be it during the entire reduction process or at least during part of the same, Almost evenly distributed and thus helps to significantly reduce the shape distortions of the individual elements.
The die can be created, for example, by using a relatively large amount of packing material (e.g. 22 percent by volume) of a powdery or plastic nature, giving the individual elements or members a shape so that they support each other, so that the elements are embedded in a metallic packing , which is introduced into the surrounding tube or into the shell in a molten state, or that each individual element is enclosed in special tubes made of a material which is slightly deformed during the reduction process and fills the gaps in the bundle held together.
If the elements are so shaped that they form their own die, they can be fitted together without gaps and all have the same cross-section, being a regular polygon, e.g. B. form a square or hexagon, with straight sides.
According to a further feature of the invention, in order to facilitate the separation of the surrounding tube after the reduction process has been completed, the bundle can be helically wound with a wire or the like before it is introduced into the surrounding tube, so that in the united state, the inner surface of the tube from the bundle is separated by the binding wire.
Some exemplary embodiments of the invention are explained in the drawing, in which FIG. 1 is a cross section through a bundle of rods with a circular outline inserted in an enclosing tube. 2 shows in section the change in shape in the cross section of the individual rods after the reduction process; 3 shows one type of use of a die according to the invention; Fig. 4 shows another embodiment; 5 shows a further embodiment in which the die of an element is formed by the adjacent side surfaces of adjacent elements; Fig. 6 shows in elevation the use of a helical bond between the bundle and the surrounding tube;
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Fig. 7 is a section through another embodiment of the invention;
Figure 8 is a section illustrating the application of the method to sheet metal.
In FIG. 1, a number of rods 10 of circular cross-section are inserted into an enclosing tube 11. If a composite billet is formed in this way and this is then subjected to the reduction process, for example by drawing or rolling, the radial pressure tends to deform the cross-section of the bars against the gaps, as can be seen in FIG. The nature and type of this change in shape varies with the position of the individual elements in relation to the surface of the pipe.
In order to reduce the extent of this change in shape or distortion as much as possible, according to the invention according to the example illustrated in FIG. 3, a packing material of a powdery or plastic nature, e.g. B. talc or powdered metal, used as a separating agent between the individual elements or members of the bundle. As can be seen, the rod-like elements 10 are arranged at a distance from one another within a tube 11 and the spaces between them
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only the degree of change in shape of the individual parts, but also prevents the elements from being welded to one another during the reduction process, and thus makes it easier to dismantle the bundle after the processing has been completed.
According to the example illustrated in FIG. 4, each individual rod-like element 10 is enclosed in a tubular metal shell 13, and all elements are then brazed in bundles in the enclosing tube. Here, too, a die is provided for each element of the bundle. The shells 13 are preferably made of a metal (e.g. copper) which is more ductile than the metal of the elements 10, so that during the initial stage or stages of the cross-sectional reduction process, the shells are deformed so that they fill the spaces . If desired, a powdery packing material can also be used.
Of course, in the example described, after the reduction has been carried out and the pipe 11 has been removed, each individual element must be freed from its protective cover 23. This can easily be done by dissolving it in an acid, and the shell metal is chosen with regard to the manner in which it is to be separated. On the other hand, if a covered wire is desired, then the sheath will. 13 leave.
In the example according to FIG. 5, the individual elements 10 have a hexagonal cross section throughout. and they can be matched as shown; the adjacent sides of adjacent elements form the matrix for the individual elements. As before, the bundle is inserted into an outer tube 11 and the space between the inner surface of the tube and the outer surface of the bundle is filled with a packing material 12; the latter can again be talc, plaster of paris or powdered metal, or a molten metal can be poured into the tube to form this packing. Packing material, e.g. B. talc, introduced to facilitate the later splitting of the bundle into its components.
The implementation of the invention according to this example can be carried out with bars or rods of any desired cross-section, provided the latter fit together so that they can be combined into a void-free bundle; all elements do not necessarily have to have the same cross section. So you can use rectangles of different sizes for the individual elements or round cross-sections in combination with cross-sectional shapes that have four sides and a concave shape. Another example is the union of square cross-sections with octagonal ones.
In some cases it is not desirable or not feasible to use a chemical or electrolytic method for separating the enclosing tube 11 after the reduction process, and in such cases the measure illustrated in FIG. 6 can expediently be taken. According to this figure, the individual rods or wires 10, as before, with a separating agent such as graphite interposed between the individual elements, are combined to form a bundle, and this bundle is covered with a metal wire or strip before it is introduced into the outer tube 11. M wrapped and tied in a screw shape.
After the reduction process, the pipe 11 can be cut open lengthways without the risk of damaging the enclosed elements, since they are blocked by the collars 14
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Operation is suspended.
According to Fig. 7, the individual rods are inserted into holes 15 which are drilled in the longitudinal direction in a full cross-sectional billet. The inner parts of the billet form the matrices for the individual elements, and the circumference of the billet takes the place of the surrounding tube 11 of the earlier examples.
FIG. 8 shows the application of the invention to the cross-section reduction of plate-shaped or tabular individual elements. M by rolling or the like. As before, these elements are combined into a bundle or package with separating means 12 located between the individual layers: The package is enclosed in a rectangular metal housing 11, the inner walls of which are separated from the adjacent
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hard surfaces of the package are removed by additional amounts of the release agent. The housing 11 can have a welded seam or it can only be folded. If, as is sometimes expedient, the access of air to the individual panels is to be prevented, the housing end faces are closed.
As before, the release agent can be a metal; If plates 10 are made of carbon steel, copper or nickel is used as the separating metal, or a powdery or similar packing material, e.g. B. use powdered (not flaked) graphite or a metal oxide.
In any of the above examples, the enclosed bundle can be hot or cold worked. Where the process is for the production of fine wires and changes in the cross-sectional shape of the wires are mainly to be minimized, drawing through nozzles is preferably used to reduce cross-section. In the intermediate stage between successive reduction processes or as a final process, annealing or other special heat treatment may be necessary or desirable.
It is readily apparent that a method to which the invention relates gives substantial practical advantages in that it enables a large number of rods to be reduced to be subjected to the same heat treatment at the same time in the form of a unitary piece which is easy and quick to handle can.
The outer binding or the outer housing of the bundle does not necessarily have to be a seamless tube. For example, a tubular housing with a longitudinal seam or an overlapped joint can be used, a separating agent, for example chromium oxide, being introduced between the adjacent surfaces of the joint in order to prevent them from being welded together during the reduction process. After the reduction has been completed or after any desired heat treatment has been carried out, the outer housing can be easily separated at the butt joint and stripped from the bundle.
When reducing individual elements from certain metals or alloys, the separating agent between neighboring elements can be formed by an oxide layer of substantial thickness, which is intentionally created on the surface of the elements for this purpose. An oxide layer can also be used in conjunction with the other forms of packing already described.
The methods described above can be used to reduce individual elements made of any metal or alloy, and in each case the shape and composition of the die and the outer bond or the shell must be selected taking into account the method used for separating the individual elements should be used after reduction. Furthermore, the degree of reduction of changes in shape of the cross-section as well as the other factors that have already been indicated are decisive for this choice.
In one embodiment in which the process was used to produce fine wires from stainless steel containing 18% chromium and 8% nickel, a copper die was used and a high-carbon steel was used as the outer tubular housing. After the reduction process, the outer housing and the die were removed by immersion in a hot acid bath.
In general, it turned out that the volume occupied by the packing material should be more than 5% of the space bounded by the surrounding pipe or the surrounding bond, so that the individual elements can be easily separated after the reduction: this should be the case for wires with a round cross-section Volume of the packing amount to at least 22% of the wires and can increase up to 200% or more if changes in cross-sectional shape are to be avoided as much as possible.
Another method of removing an outer casing made of high-carbon steel is to heat-treat it to make it brittle and then blast it off the bundle.
The invention is capable of many uses; for example for the production of very fine wires. It is thus possible, starting from nine round wires of 0-65 mm diameter made of stainless steel of the aforementioned composition, to obtain final cross-sections with a diameter approaching 0'05 mm and which are almost perfectly round Have outline. 80 wires with a diameter of 0'65 mm made of stainless or nickel-chromium steel (80% Ni, 20% Cr) were each enclosed in a special copper sleeve, which was produced by pressing a copper strip around the wires, and then together in the interior of a copper tube from around 12 mm in diameter.
This composite billet thus formed was then reduced by drawing (in another example by rolling) to a diameter of 0-17 mm. The copper was then loosened away, leaving wires approximately 0.01 mm in diameter. Wires of such a small cross-section can be spun into composite threads and these can then be woven. Another application of the invention is for the production of stranded wires, cables or the like.
Stranded wires or cables can be produced by reducing a bound or sheathed bundle of rods or wires according to the method already described, the bundle with reduced cross-section then given a helical rotation and the bundle thermally treated in order to harden the individual elements or strands and / or or to give them any other physical properties. As before, this will be
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The closing tube, the bond and the die are finally removed chemically, electrolytically or mechanically.
If desired, the die, if it is made of a metal such as copper, can be left at one or both ends of the mechanically processed cable or multiple wire, so that end parts that are full in cross-section are created, which can be useful for thread formation, for example where the end product is a fine, stranded wire that has to be processed into a fabric. Where a solid tube is used to enclose the bundle, the former can, if desired, be obtained as a valuable commercial product, namely as a seamless, drawn tube, after reducing the assembled billet to the desired size from the enclosed elements by cross-rollers or exempted by any other appropriate means.
When selecting packing material, those materials which do not expand evenly or which strive to bake or unite under pressure (for example flake graphite) prove to be unsuitable as materials which are rolled or rolled Extend the drawing pressure evenly (e.g. metallic substances, talc or chromium oxide). It is within the scope of the invention to use the reduced bundle in brush manufacture. In this application, a part of the surrounding tube is left to hold the individual wires together and around one
Hand over the brush.
PATENT CLAIMS:
1. Process for reducing the cross section of metal rods, wires, strips and the like. Like. By drawing, rolling or similar mechanical processing, in which a number of said elements are combined into a bundle by an enclosing tube and then jointly subjected to mechanical processing, characterized in that within the enclosing
Tube or the bond holding the bundle together, a packing material is introduced which, for example, takes up over 5 percent by volume of the space inside the tube or bond.