BE1021190B1

BE1021190B1 - METHOD FOR PLASTIC STRETCHING A METAL WIRE

Info

Publication number: BE1021190B1
Application number: BE2014/0420A
Authority: BE
Inventors: Den Broecke Hugo Van; Piet Ocket
Original assignee: Intersig Nv
Priority date: 2014-05-28
Filing date: 2014-05-28
Publication date: 2015-06-29
Also published as: EP2949408A1

Abstract

WERKWIJZE VOOR HET PLASTISCH REKKEN VAN EEN METAALDRAAD UITTREKSEL De huidige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het plastisch rekken van metaaldraden. De gerokken draden vinden onder andere toepassing voor het vervaardigen van betonwapeningen en betonconstructies.The present invention relates to a method for plastic stretching of metal wires. The stretched wires are used, among other things, for the manufacture of concrete reinforcements and concrete structures.

Description

WERKWIJZE VOOR HET PLASTISCH REKKEN VAN EEN METAALDRAAD GEBIED VAN DE UITVINDINGMETHOD FOR PLASTIC STRETCHING A METAL WIRE FIELD OF THE INVENTION

De huidige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het plastisch rekken van metaaldraden. De gerokken draden vinden onder andere toepassing voor het vervaardigen van betonwapeningen en betonconstructies.The present invention relates to a method for plastic stretching of metal wires. The stretched wires find application, among other things, for the manufacture of concrete reinforcements and concrete structures.

ACHTERGROND VAN DE UITVINDINGBACKGROUND OF THE INVENTION

Metaaldraad is een belangrijke grondstof in de industrie en de bouw. Om bruikbaar te zijn, moeten de draden echter voldoen aan bepaalde eigenschappen. Zo moeten de draden voldoende vervormbaar zijn en een hoge trekspanning kunnen verdragen.Metal wire is an important raw material in industry and construction. However, to be useful, the wires must meet certain characteristics. For example, the wires must be sufficiently deformable and able to withstand a high tensile stress.

Om metaaldraden met beide juiste eigenschappen te verkrijgen ondergaan de draden typisch verschillende bewerkingsstappen, zoals walsen, rekken en narekken.To obtain metal wires with both proper properties, the wires typically undergo various processing steps, such as rolling, stretching, and post-stretching.

Het rekken van metaaldraad is een vormgevingstechniek waarbij een metalen draad uitgerokken wordt. Bij belasting van een metalen draad rekt deze uit. Er zijn typisch twee soorten rek. Bij elastische rek wordt de metaaldraad binnen zijn elasticiteitsgrens belast. De rek verdwijnt wanneer de last wordt weggenomen. De waarde van de elastische rek hangt af van de metaaldraad en het belastingspercentage, maar bedraagt in normale omstandigheden ongeveer 0,20 tot 0,60%. Plastische rek is permanent en ontstaat wanneer de belasting de elasticiteitsgrens overschrijdt. Het plastisch rekken van metaaldraad gebeurt door middel van algemeen gekende technieken en bijvoorbeeld door de metaaldraad over verschillende roterende assen te geleiden. Het plastisch rekken van een metaaldraad kan worden toegepast om de doorsnede van de draad te wijzigen. Hierdoor kunnen ook de mechanische eigenschappen van de daad worden gewijzigd. Karakteristieke mechanische eigenschappen van een metaaldraad zijn onder meer de rek bij maximale belasting (Agt), de treksterkte (Rm) en de elasticiteitsgrens (Re). De elasticiteitsgrens is het punt tijdens een trekproef, waar de eerste knik optreedt in het spanning-rek diagram. Bij het sterker belasten van de metaaldraad wijkt de grafiek van de rechte lijn af. Een maat voor de elasticiteit zit impliciet in de Agt waarde. Hoe groter de Agt, hoe meer de draad elastisch kan gerokken worden. Omgekeerd, als een draad een lage Agt waarde heeft kan deze slechts in mindere mate nog elastisch gerokken worden.Metal wire racking is a shaping technique in which a metal wire is stretched. When a metal wire is loaded, it stretches. There are typically two types of rack. In the case of elastic elongation, the metal wire is loaded within its elasticity limit. The elongation disappears when the load is removed. The value of the elastic elongation depends on the metal wire and the load percentage, but in normal circumstances is approximately 0.20 to 0.60%. Plastic elongation is permanent and occurs when the load exceeds the elasticity limit. The plastic stretching of metal wire is done by means of generally known techniques and, for example, by guiding the metal wire over different rotating axes. The plastic stretching of a metal wire can be used to change the diameter of the wire. This also allows the mechanical properties of the deed to be changed. Typical mechanical properties of a metal wire include the elongation at maximum load (Agt), the tensile strength (Rm) and the elasticity limit (Re). The elasticity limit is the point during a tensile test, where the first kink occurs in the stress-strain diagram. The graph deviates from the straight line when the metal wire is subjected to a greater load. A measure of elasticity is implicit in the Agt value. The larger the Agt, the more the wire can be stretched elastically. Conversely, if a wire has a low Agt value, it can only be stretched elastically to a lesser extent.

Typisch is de draaddiameter en dus ook het gewicht van de metaaldraad niet uniform over de volledige lengte van de draad. Door de spreiding op het draadgewicht bestaat het risico dat de draad op bepaalde plaatsen niet het minimumgewicht bezit. Dit wordt typisch opgevangen door de draden te produceren met een significante marge boven de vereiste minimumwaarde. Het voorzien van een marge resulteert echter in een verlies, omdat voor een zelfde gewicht aan metaal een minder lange draad wordt verkregen. Het is daarom van belang om de marge zo klein mogelijk te houden alsook de variatie op de diameter van de metaaldraad te beperken.Typically, the wire diameter and therefore also the weight of the metal wire is not uniform over the full length of the wire. Due to the spread on the wire weight, there is a risk that the wire does not have the minimum weight in certain places. This is typically addressed by producing the wires with a significant margin above the required minimum value. However, providing a margin results in a loss, because a less long wire is obtained for the same weight of metal. It is therefore important to keep the margin as small as possible and to limit the variation on the diameter of the metal wire.

Er is dus nood aan werkwijzen voor het plastisch rekken van metaaldraden, die toelaten deze verliezen te minimaliseren.Thus, there is a need for methods of plastic stretching of metal wires that allow to minimize these losses.

SAMENVATTING VAN DE UITVINDINGSUMMARY OF THE INVENTION

De onderhavige uitvinding heeft in het algemeen betrekking op een werkwijze voor het plastisch rekken van een metaaldraad. De werkwijze laat toe om de spreiding of variatie op de draaddiameter te beperken tot een minimum, en hierdoor materiaalverliezen te beperken.The present invention generally relates to a method for plastic stretching of a metal wire. The method makes it possible to limit the spread or variation on the wire diameter to a minimum, and thereby limit material losses.

In het algemeen voorziet de huidige uitvinding in een methode of werkwijze voor het aanpassen van de diameter van een metaaldraad. De aanpassing van de diameter wordt door middel van een in-line meting gecontroleerd en aangepast op basis van één of meerdere metingen van de diameter van de metaaldraad. Minstens één van de metingen gebeurt na de aanpassing van de diameter en deze meting geeft feedback aan de installatie welke de reductie van de diameter van de metaaldraad verzorgt zodat de reductie van de diameter precies gecontroleerd kan worden en waardoor ook de variatie op de diameter van de metaaldraad gereduceerd wordt.In general, the present invention provides a method or method for adjusting the diameter of a metal wire. The adjustment of the diameter is checked by means of an in-line measurement and adjusted on the basis of one or more measurements of the diameter of the metal wire. At least one of the measurements takes place after the diameter adjustment and this measurement provides feedback to the installation that ensures the reduction of the diameter of the metal wire so that the reduction of the diameter can be precisely controlled and thus also the variation on the diameter of the wire. metal wire is reduced.

Meer bepaald voorziet de onderhavige uitvinding in een werkwijze voor het plastisch rekken van metaaldraad, omvattend: (a) het voorzien van een metaaldraad; (b) het meten van de diameter van de metaaldraad; (c) het plastisch rekken van de metaaldraad voorzien in stap (a) en gemeten in stap (b) door middel van minstens twee roterende assen waarbij de afstand of druk tussen de roterende assen aanpasbaar is, daarbij verkrijgend een gerokken metaaldraad; (d) het meten van de diameter van de gerokken metaaldraad; (e) het aansturen van de afstand of druk tussen de roterende assen in stap (c) op basis van de diameter van de metaaldraad gemeten in stap (b) en de diameter van de gerokken metaaldraad gemeten in stap (d).More specifically, the present invention provides a method for plastic stretching of metal wire, comprising: (a) providing a metal wire; (b) measuring the diameter of the metal wire; (c) plastically stretching the metal wire provided in step (a) and measured in step (b) by means of at least two rotating shafts wherein the distance or pressure between the rotating shafts is adjustable, thereby obtaining a stretched metal wire; (d) measuring the diameter of the corrugated metal wire; (e) controlling the distance or pressure between the rotating shafts in step (c) based on the diameter of the metal wire measured in step (b) and the diameter of the stretched metal wire measured in step (d).

Bij voorkeur gebeuren stappen (a) tot en met (e) op een continue wijze, en nog bij voorkeur wordt de metaaldraad continu getransporteerd aan een snelheid tussen 50 m/min tot ongeveer 1000 m/min.Preferably, steps (a) to (e) take place in a continuous manner, and more preferably, the metal wire is continuously conveyed at a speed between 50 m / min to about 1000 m / min.

In een bijzondere uitvoeringsvorm voorziet de hierin beschreven werkwijze is de aandrijving van de gerokken metaaldraad door een trekinstallatie gepositioneerd na de rekinrichting welke stap (c) uitvoert.In a particular embodiment, the method described herein provides for the drive of the jerked metal wire through a pulling installation positioned after the stretching device which performs step (c).

Bij voorkeur is de metaaldraad voorzien in stap (a) een warm gewalste metaaldraad.Preferably, the metal wire provided in step (a) is a hot-rolled metal wire.

De hierin beschreven methode voorziet verder in het voorzien van een gladde metaaldraad voorzien in stap (a). Daarnaast kan de metaaldraad voorzien in stap (a) eveneens een geprofileerde metaaldraad zijn.The method described herein further provides for providing a smooth metal wire provided in step (a). In addition, the metal wire provided in step (a) can also be a profiled metal wire.

Bij voorkeur gebeurt het meten van de diameter van de metaaldraad in stap (b) en de diameter van de gerokken metaaldraad in stap (d) via een optische meting. Bij voorkeur wordt de optische meting van de diameter afgeleid uit de afstand tussen de profielen van de metaaldraad.Preferably, the diameter of the metal wire in step (b) and the diameter of the flared metal wire in step (d) are measured via an optical measurement. The optical measurement of the diameter is preferably derived from the distance between the profiles of the metal wire.

In een bijzondere uitvoeringsvorm voorziet de huidige uitvinding in een werkwijze waarbij het meten van de diameter van de metaaldraad gemeten in stap (b) en de diameter van de gerokken metaaldraad gemeten in stap (d) gebeurt via een meting van de snelheid van de metaaldraad in stap (b) en de snelheid van de gerokken metaaldraad in stap (d).In a particular embodiment, the present invention provides a method in which the diameter of the metal wire measured in step (b) and the diameter of the jetted metal wire measured in step (d) is measured via a measurement of the speed of the metal wire in step (b) and the speed of the metal wire jerked in step (d).

Bij voorkeur veroorzaakt de hierin beschreven werkwijze bij het plastisch rekken in stap (c) een verlenging van de metaaldraad van minstens 1%. Daarnaast zorgt de hierin beschreven werkwijze bij het plastisch rekken in stap (c) ervoor dat de variatie van de diameter van de gerokken metaaldraad terugbracht wordt tot maximaal 1%.Preferably, the plastic stretching process described herein in step (c) causes an extension of the metal wire of at least 1%. In addition, the plastic stretching method described herein in step (c) ensures that the variation of the diameter of the jerked metal wire is reduced to a maximum of 1%.

In een bijzondere uitvoeringsvorm voorziet de hierin beschreven werkwijze in één of meerdere additionele stappen gekozen uit: - het ontrollen van de metaaldraad; - het ontschorsen van de metaaldraad; - het coaten van de metaaldraad en/of de gerokken metaaldraad; - het aanbrengen van een profiel op de metaaldraad of gerokken metaaldraad; - het afkoelen van de gerokken metaaldraad; - het ontspannen van de gerokken metaaldraad; en/of; - het opwikkelen van de gerokken metaaldraad.In a special embodiment, the method described herein provides for one or more additional steps selected from: - uncoiling of the metal wire; - barking the metal wire; - coating the metal wire and / or the metal wire jerked; - the application of a profile on the metal wire or stretched metal wire; - cooling the jumbled metal wire; - relaxing the jumbled metal wire; and / or; - winding up the metal wire jagged.

Bij voorkeur omvat de hierin beschreven werkwijze het ontrollen van de metaaldraad op de startpositie en het oprollen van de metaaldraad op de eindpositie, waarbij de metaaldraad tussen het ontrollen en oprollen minstens de volgende opeenvolgende stappen ondergaat: - het meten van de diameter van de metaaldraad; - het plastisch rekken van de metaaldraad door middel van minstens twee roterende assen waarbij de afstand of druk tussen de roterende assen aanpasbaar is, daarbij verkrijgend een gerokken metaaldraad; - het meten van de diameter van de gerokken metaaldraad; - het aansturen van de afstand of druk tussen de roterende assen in stap op basis van de diameter van de metaaldraad en de diameter van de gerokken metaaldraad; - het aandrijven van de gerokken metaaldraad; en; - het ontspannen van de gerokken metaaldraad.Preferably, the method described herein comprises unwinding the metal wire at the start position and winding up the metal wire at the end position, the metal wire between the winding and winding undergoing at least the following consecutive steps: - measuring the diameter of the metal wire; - plastic stretching of the metal wire by means of at least two rotating shafts, the distance or pressure between the rotating shafts being adjustable, thereby obtaining a stretched metal wire; - measuring the diameter of the jumbled metal wire; - controlling the distance or pressure between the rotating shafts in step based on the diameter of the metal wire and the diameter of the stretched metal wire; - driving the jumbled metal wire; and; - relaxing the jumbled metal wire.

De huidige uitvinding beschrijft eveneens een rekinrichting minstens omvattende: - een ontrolinstallatie voor het ontrollen van metaaldraad; - minstens één meetinrichting voor het meten van de diameter van de metaaldraad; - rekstation omvattende minstens twee roterende assen waarbij de afstand of druk tussen de roterende assen aanpasbaar, waarbij inkomende metaaldraad gerokken wordt daarbij verkrijgend een gerokken metaaldraad; - minstens één meetinrichting voor het meten van de diameter van de gerokken metaaldraad; - een aansturing van de afstand of druk tussen de minstens twee roterende assen vanuit de meetinrichting voor de metaaldraad en de gerokken metaaldraad; en; - trekblok voor het aandrijven van de metaaldraad.The present invention also describes a stretching device comprising at least: - a winding installation for winding metal wire; - at least one measuring device for measuring the diameter of the metal wire; - strain station comprising at least two rotating shafts wherein the distance or pressure between the rotating shafts is adjustable, incoming metal wire being jerked thereby obtaining a jerked metal wire; - at least one measuring device for measuring the diameter of the jumbled metal wire; - a control of the distance or pressure between the at least two rotating axes from the measuring device for the metal wire and the stretched metal wire; and; - pull block for driving the metal wire.

De hierin beschreven werkwijze zorgt voor een in-line meting van de roterende assen welke voorzien in de plastische rek op basis van een in-line meting van de draaddiameter. Hierdoor kan de spreiding op de draaddiameter worden beperkt, ongeacht het type metaaldraad. Zo kan een maximale draadlengte/draadgewicht verhouding worden bereikt, terwijl de minimaal vereiste draaddiameter gegarandeerd blijft.The method described herein provides for an in-line measurement of the rotating shafts that provide the plastic elongation based on an in-line measurement of the wire diameter. This allows the spread on the wire diameter to be limited, regardless of the type of metal wire. A maximum thread length / thread weight ratio can thus be achieved, while the minimum required thread diameter remains guaranteed.

Deze en verdere aspecten en uitvoeringsvormen van de uitvinding worden verder verklaard in de volgende hoofdstukken en in de conclusies en ook geïllustreerd door niet-beperkende voorbeelden.These and further aspects and embodiments of the invention are further explained in the following chapters and in the claims and also illustrated by non-limiting examples.

KORTE BESCHRIJVING VAN DE FIGURENBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES

Figuur 1 illustreert schematisch een bepaalde uitvoeringsvorm van de hierin beschreven werkwijze.Figure 1 schematically illustrates a particular embodiment of the method described herein.

UITVOERIGE BESCHRIJVING VAN DE UITVINDINGDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Alvorens de huidige werkwijze en de inrichtingen die in de uitvinding gebruikt worden, te beschrijven, moet men begrijpen dat deze uitvinding niet beperkt is tot specifieke beschreven werkwijzen, componenten of inrichtingen, aangezien dergelijke werkwijzen, componenten en inrichtingen natuurlijk kunnen variëren. Men moet ook begrijpen dat de hierin gebruikte terminologie niet bedoeld is om te beperken, aangezien het werkingsgebied van de huidige uitvinding slechts door de aangehechte conclusies beperkt zal worden.Before describing the current method and the devices used in the invention, it is to be understood that this invention is not limited to specific methods, components or devices described, since such methods, components and devices may, of course, vary. It is also to be understood that the terminology used herein is not intended to be limiting, since the scope of the present invention will be limited only by the appended claims.

Tenzij anders bepaald, hebben alle technische en wetenschappelijke hierin gebruikte termen dezelfde betekenis als algemeen begrepen wordt door een vakman in het vak waartoe deze uitvinding behoort. Hoewel in de praktijk of bij het testen van de huidige uitvinding alle werkwijzen en materialen die vergelijkbaar zijn met of equivalent zijn aan diegene die hierin beschreven worden, gebruikt kunnen worden, worden de werkwijzen en de materialen die de voorkeur krijgen nu beschreven.Unless otherwise specified, all technical and scientific terms used herein have the same meaning as generally understood by one skilled in the art to which this invention belongs. Although in practice or in testing the present invention, all methods and materials similar to or equivalent to those described herein can be used, the preferred methods and materials are now described.

Zoals hierin gebruikt, omvatten de enkelvoudsvormen “een”, “de” en “het” zowel het enkelvoud als het meervoud van het gerefereerde tenzij de context duidelijk iets anders voorschrijft.As used herein, the singular forms "one," "the," and "the" include both the singular and the plural of the referenced unless the context clearly dictates otherwise.

De termen, “omvattende” en “omvat” zoals hierin gebruikt, zijn synoniem van “met inbegrip van”, “bevattende” of “bevat”, en zijn inclusief of open en sluiten geen extra, niet-genoemde leden, elementen of werkwijzestappen uit.The terms "comprising" and "includes" as used herein are synonymous with "including", "containing" or "contains", and are inclusive or open and do not exclude additional, unnamed members, elements or process steps .

De termen, “omvattende” en “omvat” bevatten ook de term „bestaande uit“.The terms "comprising" and "includes" also include the term "consisting of".

Het noemen van numerieke bereiken door eindpunten omvat alle getallen en fracties die binnen de respectievelijke bereiken liggen, evenals de genoemde eindpunten.The naming of numerical ranges by end points includes all numbers and fractions that are within the respective ranges, as well as the said end points.

De term “ongeveer” zoals hierin gebruikt wanneer er gerefereerd wordt naar een meetbare waarde zoals een parameter, een hoeveelheid, een tijdsduur en dergelijke, zal variaties van +/-10 % of minder omvatten, bij voorkeur +/- 5 % of minder, met meer voorkeur +/-1 % of minder, en met nog meer voorkeur +/-0,1 % of minder van de gespecificeerde waarde, in zoverre dergelijke variaties van toepassing zijn in de onthulde uitvinding. Men moet begrijpen dat de waarde waarnaar de bepaling “ongeveer” refereert zelf ook specifiek is en bij voorkeur onthuld wordt.The term "about" as used herein when referring to a measurable value such as a parameter, an amount, a duration, and the like, will include variations of +/- 10% or less, preferably +/- 5% or less, more preferably +/- 1% or less, and even more preferably +/- 0.1% or less of the specified value, insofar as such variations apply to the disclosed invention. It must be understood that the value to which the provision "roughly" refers is also specific and preferably revealed.

Alle documenten die in de huidige specificatie geciteerd worden, worden hierbij door verwijzing in hun geheel opgenomen.All documents quoted in the current specification are hereby incorporated by reference in their entirety.

Tenzij anders bepaald, hebben alle termen gebruikt in de onthulling van de uitvinding, met inbegrip van technische en wetenschappelijke termen, de betekenis zoals die algemeen begrepen worden door de vakman in het vak waartoe deze uitvinding behoort. Als verder hulpmiddel zijn definities voor de termen die in de beschrijving gebruikt worden, inbegrepen om de principes van de huidige uitvinding beter te kunnen waarderen.Unless otherwise specified, all terms used in the disclosure of the invention, including technical and scientific terms, have the meaning as generally understood by those skilled in the art to which this invention belongs. As a further aid, definitions for the terms used in the description are included to better appreciate the principles of the present invention.

In het algemeen voorziet de huidige uitvinding in een methode of werkwijze voor het aanpassen, en bij voorkeur reductie, van de diameter van een metaaldraad. De aanpassing, en bij voorkeur reductie, van de diameter wordt door middel van een inline meting gecontroleerd en aangepast op basis van één of meerdere metingen van de diameter van de metaaldraad. Minstens één van de metingen gebeurt na de aanpassing, en bij voorkeur reductie, van de diameter en deze meting geeft feedback aan de installatie welke de aanpassing, en bij voorkeur reductie, van de diameter van de metaaldraad verzorgt zodat de aanpassing, en bij voorkeur reductie, van de diameter precies gecontroleerd kan worden en waardoor ook de variatie op de diameter van de metaaldraad gereduceerd wordt. De aanpassing, en bij voorkeur reductie, van de diameter van een metaaldraad kan gebeuren op verscheidene manieren en bij voorkeur door middel van (koud)walsen, plastisch rekken en draadtrekken.In general, the present invention provides a method or method for adjusting, and preferably reducing, the diameter of a metal wire. The adjustment, and preferably reduction, of the diameter is checked by means of an inline measurement and adjusted on the basis of one or more measurements of the diameter of the metal wire. At least one of the measurements takes place after the adjustment, and preferably reduction, of the diameter and this measurement provides feedback to the installation that takes care of the adjustment, and preferably reduction, of the diameter of the metal wire so that the adjustment, and preferably reduction , of the diameter can be precisely controlled and thus also the variation on the diameter of the metal wire is reduced. The adjustment, and preferably reduction, of the diameter of a metal wire can be done in various ways and preferably by means of (cold) rolling, plastic stretching and wire drawing.

Draadtrekken is een proces waarbij een dikke metaaldraad een kleinere diameter krijgt door het door één of meerdere trekstenen te trekken. De trekstenen hebben een draadtrekopening welke kleiner is dan de diameter van de metaaldraad waardoor de diameter van de metaaldraad door het draadtrekken gereduceerd wordt.Wire drawing is a process where a thick metal wire gets a smaller diameter by pulling it through one or more tensile stones. The draw stones have a wire draw opening which is smaller than the diameter of the metal wire, whereby the diameter of the metal wire is reduced by wire drawing.

Walsen is een vormgevingstechniek waarbij een metalen draad door twee of meerdere walsrollen wordt vervormd. Het walsen van een metaaldraad kan worden toegepast om de doorsnede van de draad te wijzigen en/of een profiel aan te brengen op het draadoppervlak. Koudwalsen gebeurt bij een temperatuur onder de rekristallisatietemperatuur, bijvoorbeeld bij kamertemperatuur, en zorgt typisch voor een verhoging van de draadsterkte.Rolling is a shaping technique in which a metal wire is deformed by two or more rolls. The rolling of a metal wire can be used to change the cross-section of the wire and / or to apply a profile to the wire surface. Cold rolling is done at a temperature below the recrystallization temperature, for example at room temperature, and typically causes an increase in wire strength.

Plastische rekken is een vormgevingstechniek waarbij een metalen draad permanent uitgerokken wordt door deze te belasten boven de elasticiteitsgrens.Plastic racking is a shaping technique in which a metal wire is permanently stretched by loading it above the elasticity limit.

Meer bepaald voorziet de onderhavige uitvinding in een werkwijze voor het plastisch rekken van een metaaldraad. Meer specifiek verschaft de huidige uitvinding een werkwijze om voor het plastisch rekken van metaaldraad waarbij de werkwijze de volgende stappen omvat: (a) het voorzien van een metaaldraad; (b) het meten van de diameter van de metaaldraad; (c) het plastisch rekken van de metaaldraad voorzien in stap (a) en gemeten in stap (b) door middel van minstens twee roterende assen waarbij de afstand of druk tussen de roterende assen aanpasbaar is, daarbij verkrijgend een gerokken metaaldraad; (d) het meten van de diameter van de gerokken metaaldraad; (e) het aansturen van de afstand of druk tussen de roterende assen in stap (c) op basis van de diameter van de metaaldraad gemeten in stap (b) en de diameter van de gerokken metaaldraad gemeten in stap (d).More specifically, the present invention provides a method for plastic stretching of a metal wire. More specifically, the present invention provides a method for plastically stretching metal wire, the method comprising the steps of: (a) providing a metal wire; (b) measuring the diameter of the metal wire; (c) plastically stretching the metal wire provided in step (a) and measured in step (b) by means of at least two rotating shafts wherein the distance or pressure between the rotating shafts is adjustable, thereby obtaining a stretched metal wire; (d) measuring the diameter of the corrugated metal wire; (e) controlling the distance or pressure between the rotating shafts in step (c) based on the diameter of the metal wire measured in step (b) and the diameter of the stretched metal wire measured in step (d).

In wat volgt zal deze werkwijze verder worden toegelicht.This method will be further explained below.

De hierin beschreven werkwijze is bijzonder geschikt voor het plastisch rekken van een metaaldraad op continue wijze. Hierin wordt de metaaldraad getransporteerd langs een vooraf bepaalde route op een continue manier, bij voorkeur aan een snelheid in het bereik van ongeveer 10 m/min tot ongeveer 1000 m/min, met meer voorkeur aan een snelheid in een bereik van ongeveer 50 m/min tot ongeveer 800 m/min, en met de meeste voorkeur aan een snelheid in een bereik van ongeveer 100 m/min tot ongeveer 700 m/min. De transportsnelheid van de metaaldraad kan bijvoorbeeld ongeveer 100 m/min, ongeveer 125 m/min, ongeveer 150 m/min, ongeveer 175 m/min, ongeveer 200 m/min, ongeveer 250 m/min, ongeveer 300 m/min, ongeveer 350 m/min, ongeveer 400 m/min, ongeveer 450 m/min, ongeveer 500 m/min, ongeveer 550 m/min, ongeveer 600m/min, ongeveer 650 m/min, of ongeveer 700 m/min zijn. Aangezien bij de huidige methode de diameter van de metaaldraad gereduceerd wordt, bestaat er een verschil tussen de snelheid van de metaaldraad voor het rekproces en de snelheid van de metaaldraad na het rekproces. Het verschil in snelheid komt daarbij overeen met de graad van verlenging van de draad. Zo zal een inkomende snelheid van 60 m/min bij een verlenging van de draad tussen 5% en 20% resulteren in een respectievelijke uitgaande snelheid van 63 m/min en 72 m/min, een inkomende snelheid van 120 m/min bij een verlenging van de draad tussen 5% en 20% resulteren in een respectievelijke uitgaande snelheid van 126 m/min en 144 m/min. Bij een inkomende snelheid van 600 m/min en een verlenging van de metaaldraad tussen 5% en 20% resulteren in een respectievelijke uitgaande snelheid van 630 m/min en 720 m/min.The method described herein is particularly suitable for plastic stretching of a metal wire in a continuous manner. Herein, the metal wire is transported along a predetermined route in a continuous manner, preferably at a speed in the range of about 10 m / min to about 1000 m / min, more preferably at a speed in a range of about 50 m / min min to about 800 m / min, and most preferably a speed in a range of about 100 m / min to about 700 m / min. For example, the transport speed of the metal wire may be about 100 m / min, about 125 m / min, about 150 m / min, about 175 m / min, about 200 m / min, about 250 m / min, about 300 m / min, about 300 m / min 350 m / min, about 400 m / min, about 450 m / min, about 500 m / min, about 550 m / min, about 600 m / min, about 650 m / min, or about 700 m / min. Since with the current method the diameter of the metal wire is reduced, there is a difference between the speed of the metal wire before the stretching process and the speed of the metal wire after the stretching process. The difference in speed corresponds to the degree of extension of the wire. For example, an incoming speed of 60 m / min with an extension of the wire between 5% and 20% will result in a respective outgoing speed of 63 m / min and 72 m / min, an incoming speed of 120 m / min with an extension of the wire between 5% and 20% result in a respective outgoing speed of 126 m / min and 144 m / min. At an incoming speed of 600 m / min and an extension of the metal wire between 5% and 20%, a respective outgoing speed of 630 m / min and 720 m / min will result.

In een continu proces blijft de transportsnelheid van de metaaldraad in elke stap van het proces zo goed als constant. De vakman zal begrijpen dat ten gevolge van het verlengen van de draad, de snelheid waarmee de metaaldraad wordt getransporteerd uitgedrukt in gewichtseenheid per tijdseenheid typisch constant blijft, terwijl de snelheid uitgedrukt in lengte-eenheid per tijdseenheid kan variëren tussen de verschillende stappen van het proces.In a continuous process, the transport speed of the metal wire remains virtually constant in every step of the process. It will be appreciated by those skilled in the art that as a result of the lengthening of the wire, the speed at which the metal wire is transported expressed in units of weight per unit of time remains typically constant, while the speed expressed in units of length per unit of time may vary between the various steps of the process.

Met de term “in-line” zoals hierin gebruikt wordt bedoeld dat de metaaldraad de verschillende stappen van de werkwijze op een continue wijze doorloopt. Met andere woorden worden de verschillende stappen tegelijk uitgevoerd, of na elkaar zonder merkbare vertraging. Een “in-line” stap van de werkwijze impliceert dat de stap een deel is van de continue werkwijze.By the term "in-line" as used herein is meant that the metal wire traverses the various steps of the process in a continuous manner. In other words, the different steps are performed simultaneously, or one after the other without noticeable delay. An "in-line" step of the method implies that the step is part of the continuous method.

In een eerste stap (a) van de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding wordt een metaaldraad voorzien. De metaaldraad kan worden voorzien op een rol. In bepaalde uitvoeringsvormen omvat stap (a) dus het ontrollen van een metaaldraad van een rol.A metal wire is provided in a first step (a) of the method according to the present invention. The metal wire can be provided on a roll. Thus, in certain embodiments, step (a) comprises unwinding a metal wire from a roll.

In bepaalde uitvoeringsvormen is de metaaldraad voorzien in stap (a) een warm gewalste metaaldraad. Dergelijke metaaldraden worden vaak gebruikt als basisproduct voor verdere verwerking. Het is echter mogelijk dat de metaaldraad voorzien is in stap (a) een koud gewalste rol is.In certain embodiments, the metal wire provided in step (a) is a hot-rolled metal wire. Such metal wires are often used as a basic product for further processing. However, it is possible that the metal wire provided in step (a) is a cold-rolled roll.

De metaaldraad voorzien in stap (a) kan een glad of geprofileerd oppervlak bezitten. Voorbeelden van draden met een geprofileerd oppervlak zijn geribde, gedeukte, en licht gedeukte draden. Dergelijke types draden zijn goed gekend door de vakman. Bij voorkeur is de metaaldraad welke wordt voorzien in stap (a) een gladde metaaldraad. In een andere voorkeursvorm is de metaaldraad welke wordt voorzien in stap (a) een geprofileerde metaaldraad, en bij voorkeur een geribde, gedeukte, of licht gedeukte metaaldraad.The metal wire provided in step (a) may have a smooth or profiled surface. Examples of wires with a profiled surface are ribbed, dented, and slightly dented wires. Such types of wires are well known to those skilled in the art. Preferably, the metal wire provided in step (a) is a smooth metal wire. In another preferred form, the metal wire provided in step (a) is a profiled metal wire, and preferably a ribbed, dented, or slightly dented metal wire.

De metaaldraad kan elke dwarsdoorsnede hebben zoals ronde, vierkante, rechthoekige, ovale of half ovale dwarsdoorsneden. De metaaldraden volgens de huidige uitvinding kunnen gekozen worden binnen een groot diameterbereik dat ligt tussen 0,1 mm en 50 mm, bij voorkeur tussen 0,5 mm en 30 mm en met meer voorkeur tussen 2 mm en 16 mm.The metal wire can have any cross section such as round, square, rectangular, oval or half oval cross sections. The metal wires according to the present invention can be selected within a large diameter range that is between 0.1 mm and 50 mm, preferably between 0.5 mm and 30 mm and more preferably between 2 mm and 16 mm.

Voor draden met een niet-cirkelvormige dwarsdoorsnede en/of een geprofileerd oppervlak duidt de term “diameter” zoals hierin gebruikt op een equivalente diameter, meer bepaald de nominale middellijn van de draad. De term “nominale middellijn” duidt op de diameter van een denkbeeldige draad met een cirkelvormige doorsnede van dezelfde lengte en inhoud als de werkelijke draad.For wires with a non-circular cross-section and / or a profiled surface, the term "diameter" as used herein denotes an equivalent diameter, in particular the nominal diameter of the wire. The term "nominal diameter" refers to the diameter of an imaginary thread with a circular cross-section of the same length and content as the actual thread.

De metaaldraad is vervaardigd uit één of meerdere metalen of metaallegeringen, bijvoorbeeld ijzer, staal, messing, brons, koper, aluminium, zilver, goud, of platina. In een voorkeursvorm is de draad een stalen of ijzeren draad. Stalen draden kunnen worden vervaardigd uit staal met een hoog of laag koolstofgehalte.The metal wire is made from one or more metals or metal alloys, for example iron, steel, brass, bronze, copper, aluminum, silver, gold, or platinum. In a preferred form, the wire is a steel or iron wire. Steel wires can be made from steel with a high or low carbon content.

De hierin beschreven werkwijze omvat in een stap (b) het (in-line) bepalen of meten van de doorsnede of diameter van de metaaldraad verkregen uit stap (a) zoals hierboven beschreven. Het bepalen of meten van de diameter gebeurt zo kort mogelijk voor het plastisch rekken van de draad.The method described herein comprises in a step (b) determining (in-line) or measuring the cross-section or diameter of the metal wire obtained from step (a) as described above. Determining or measuring the diameter is as short as possible before the plastic stretching of the wire.

Het meten van de diameter kan op verschillende wijzen gebeuren.The diameter can be measured in various ways.

In bepaalde uitvoeringsvormen wordt de diameter optisch bepaald. Dit kan gebeuren via een set van één of meerdere lichtbronnen (bijvoorbeeld laserbundels) in één of meerdere richtingen loodrecht op de draad te richten en het doorgelaten licht te detecteren. Een voorbeeld van een opstelling gebaseerd op dit principe wordt beschreven in octrooischrift EP0565090 (welke hierbij geïncorporeerd is). Een dergelijke opstelling laat toe om naast de diameter ook de ovaliteit en/of andere vorm parameters van de draad op te meten.In certain embodiments, the diameter is optically determined. This can be done by directing a set of one or more light sources (for example laser beams) in one or more directions perpendicular to the wire and to detect the transmitted light. An example of an arrangement based on this principle is described in patent EP0565090 (which is hereby incorporated). Such an arrangement makes it possible to measure the ovality and / or other shape parameters of the wire in addition to the diameter.

Geschikte opstellingen voor het meten van de diameter van de metaaldraad zijn in de handel verkrijgbaar, en beschikbaar voor een vakman.Suitable arrangements for measuring the diameter of the metal wire are commercially available and available to a person skilled in the art.

Optische meettoestellen zijn doorgaans in staat om aan een hoge frequentie metingen (scans) uit te voeren. In bepaalde uitvoeringsvormen wordt de diameter van de metaaldraad ten minste 100, ten minste 250, ten minste 500, of ten minste 1000 maal per seconde gemeten. Dit is bijzonder voordelig in een continu proces, waarbij de metaaldraad aan een hoge snelheid wordt getransporteerd. In bepaalde uitvoeringsvormen bedraagt de afstand tussen twee opeenvolgende meetposities op de metaaldraad ten hoogste 5 cm, liever ten hoogste 2 cm, nog liever ten hoogste 1 cm, bijvoorbeeld elke 6 mm.Optical measuring devices are generally able to perform measurements (scans) at a high frequency. In certain embodiments, the diameter of the metal wire is measured at least 100, at least 250, at least 500, or at least 1000 times per second. This is particularly advantageous in a continuous process in which the metal wire is transported at a high speed. In certain embodiments, the distance between two successive measuring positions on the metal wire is at most 5 cm, more preferably at most 2 cm, more preferably at most 1 cm, for example every 6 mm.

In bepaalde uitvoeringsvormen kan de diameter op andere wijzen worden bepaald, bijvoorbeeld aan de hand van de snelheid van de metaaldraad voor en na het plastisch rekken. Uit de snelheidsverandering kan de verlenging van de draad worden afgeleid, en dus ook de corresponderende reductie in diameter. De snelheid van de metaaldraad kan via contact of non-contact metingen gebeuren, zoals gekend door de vakman. Geschikte non-contact meettechnieken kunnen bijvoorbeeld laser Doppler snelheidsmeting omvatten. Optioneel kunnen er meerdere referentiemetingen worden uitgevoerd van de draaddiameter. Hierdoor kan de diameter preciezer worden bepaald. In bepaalde uitvoeringsvormen kan er een bijkomende bewaking van de draaddiameter door middel van een draadtreksysteem.In certain embodiments, the diameter can be determined in other ways, for example on the basis of the speed of the metal wire before and after plastic stretching. The elongation of the wire can be deduced from the speed change, and thus also the corresponding reduction in diameter. The speed of the metal wire can be done via contact or non-contact measurements, as is known to those skilled in the art. Suitable non-contact measurement techniques may include, for example, laser Doppler speed measurement. Optionally, multiple reference measurements of the wire diameter can be made. This allows the diameter to be determined more precisely. In certain embodiments, there may be additional monitoring of the wire diameter by means of a wire drawing system.

De hierin beschreven werkwijze omvat in een stap (c) het plastisch rekken van de metalen draad. Hierbij wordt een gerokken metaaldraad verkregen, die desgewenst verder kan worden bewerkt (zie verder). Rekprocessen voor metalen draden zijn goed gekend door de vakman. Hierbij wordt de draad gestuurd over minstens twee roterende assen of rollen. De assen worden dan bijvoorbeeld uit elkaar geduwd waardoor de draad onder druk komt te staan en waarbij bij het overschrijden van de elasticiteitsgrensde metaaldraad vervormd wordt en bijgevolg de diameter van de draad gereduceerd wordt. Een rekproces kan eveneens uitgevoerd worden door de metaaldraad te geleiden over minstens twee trekrollen waarbij de tweede trekrol een diameter heeft welke een beetje groter is dan de eerste trekrol waardoor de draad plastisch gerokken wordt. Het verschil in diameter zorgt voor het instaan van spanning op de metaaldraad.The method described herein comprises in a step (c) plastically stretching the metal wire. A stretched metal wire is hereby obtained, which can be further processed if desired (see below). Stretch processes for metal wires are well known by those skilled in the art. Hereby the wire is steered on at least two rotating shafts or rolls. The shafts are then, for example, pushed apart, so that the wire comes under pressure and whereby, when the elastic limit is exceeded, metal wire is deformed and the diameter of the wire is therefore reduced. A stretching process can also be carried out by guiding the metal wire over at least two draw rollers, the second draw roll having a diameter slightly larger than the first draw roll, whereby the wire is plastic stretched. The difference in diameter ensures the tension on the metal wire.

Soms kan de gewenste vervorming eenvoudiger te verkrijgen zijn door meer dan twee roterende assen te gebruiken. In bepaalde uitvoeringsvormen omvat stap (c) van de hierin beschreven werkwijze daarom het plastisch rekken van de metaaldraad met behulp van drie, vier, vijf, zes of meer roterende assen. Bijvoorbeeld kan de kracht op de metaaldraad gradueel opgevoerd worden.Sometimes the desired distortion can be easier to achieve by using more than two rotating shafts. In certain embodiments, therefore, step (c) of the method described herein comprises plastic stretching of the metal wire using three, four, five, six or more rotating shafts. For example, the force on the metal wire can be gradually increased.

De totale vervorming van de metaaldraad door het plastisch rekken zorgt doorgaans voor een verlenging van de draad tussen 0.5 en 6%, bij voorkeur tussen 1% en 5%, bijvoorbeeld ongeveer 4%, ten opzichte van de draad voorzien in stap (a).The total deformation of the metal wire by the plastic stretching generally causes an extension of the wire between 0.5 and 6%, preferably between 1% and 5%, for example about 4%, with respect to the wire provided in step (a).

In een voorkeursvorm is de hierin beschreven werkwijze een werkwijze voor het koud rekken van een metaaldraad. Hierbij wordt het rekproces uitgevoerd bij een temperatuur onder de rekristallisatietemperatuur van het metaal. Meer bepaald kan het rekproces worden uitgevoerd bij kamertemperatuur. Koud rekken resulteert typisch in een toename van de treksterkte van de metaaldraad.In a preferred form, the method described herein is a method for cold-stretching a metal wire. Hereby the stretching process is carried out at a temperature below the recrystallization temperature of the metal. More specifically, the stretching process can be carried out at room temperature. Cold stretching typically results in an increase in the tensile strength of the metal wire.

De hierin beschreven werkwijze omvat in een stap (d) het (in-line) bepalen of meten van de doorsnede of diameter van de gerokken draad verkregen in stap (c) zoals hierboven beschreven. Het bepalen of meten van de diameter gebeurt bij voorkeur onmiddellijk na het plastisch rekken. Door de afstand tussen de meting in stap (b) en de meting in stap (d) zoveel mogelijk te beperken, wordt de regulatie van het plastisch rekken op een snelle en accurate manier gecorrigeerd.The method described herein comprises in a step (d) determining (in-line) or measuring the cross-section or diameter of the stretched wire obtained in step (c) as described above. The determination or measurement of the diameter preferably takes place immediately after plastic stretching. By limiting the distance between the measurement in step (b) and the measurement in step (d) as much as possible, the regulation of plastic stretching is corrected in a quick and accurate manner.

In bepaalde uitvoeringsvormen wordt de diameter optisch bepaald. Dit kan gebeuren via een set van één of meerdere lichtbronnen (bijvoorbeeld laserbundels) in één of meerdere richtingen loodrecht op de draad te richten en het doorgelaten licht te detecteren. Een voorbeeld van een opstelling gebaseerd op dit principe wordt beschreven in octrooischrift EP0565090 (welke hierbij geïncorporeerd is). Een dergelijke opstelling laat toe om naast de diameter ook de ovaliteit en/of andere vormparameters van de draad op te meten.In certain embodiments, the diameter is optically determined. This can be done by directing a set of one or more light sources (for example laser beams) in one or more directions perpendicular to the wire and to detect the transmitted light. An example of an arrangement based on this principle is described in patent EP0565090 (which is hereby incorporated). Such an arrangement makes it possible to measure the ovality and / or other shape parameters of the wire in addition to the diameter.

Geschikte opstellingen voor het meten van de diameter van de gerokken draad zijn in de handel verkrijgbaar, en beschikbaar voor een vakman.Suitable arrangements for measuring the diameter of the extended wire are commercially available and available to a person skilled in the art.

In bepaalde uitvoeringsvormen kan de diameter op andere wijzen worden bepaald, bijvoorbeeld aan de hand van de snelheid van de metaaldraad voor en na het plastisch rekken. Uit de snelheidsverandering kan de verlenging van de draad worden afgeleid, en dus ook de corresponderende reductie in diameter. De snelheid van de metaaldraad kan via contact of non-contact metingen gebeuren, zoals gekend door de vakman. Geschikte non-contact meettechnieken kunnen bijvoorbeeld laser Doppler snelheidsmeting omvatten. Optioneel kunnen er meerdere referentiemetingen worden uitgevoerd van de draaddiameter. Hierdoor kan de diameter preciezer worden bepaald.In certain embodiments, the diameter can be determined in other ways, for example on the basis of the speed of the metal wire before and after plastic stretching. The elongation of the wire can be deduced from the speed change, and thus also the corresponding reduction in diameter. The speed of the metal wire can be done via contact or non-contact measurements, as is known to those skilled in the art. Suitable non-contact measurement techniques may include, for example, laser Doppler speed measurement. Optionally, multiple reference measurements of the wire diameter can be made. This allows the diameter to be determined more precisely.

In bepaalde uitvoeringsvormen kan er een bijkomende bewaking van de draaddiameter door middel van een draadtreksysteem gebeuren.In certain embodiments, an additional monitoring of the wire diameter can take place by means of a wire drawing system.

In een bepaalde uitvoeringsvorm wordt de diameter bepaald door de afstand te meten tussen de profielen op de metaaldraad. Geprofileerde metaaldraden bevatten inkepingen zoals ribben of deuken op regelmatige afstanden. Door de afstand tussen één of meerdere profielen te meten voor de metaaldraad en de gerokken metaaldraad kan bepaald worden in welke mate het gemeten stuk metaaldraad verlengd is en bijgevolg in welke mate de diameter van de metaaldraad is afgenomen.In a particular embodiment, the diameter is determined by measuring the distance between the profiles on the metal wire. Profiled metal wires contain notches such as ribs or dents at regular distances. By measuring the distance between one or more profiles for the metal wire and the stretched metal wire, it can be determined to what extent the measured piece of metal wire is extended and, therefore, to what extent the diameter of the metal wire has decreased.

In een verdere stap (e) omvat de hierin beschreven werkwijze het (in-line) aansturen van de afstand of druk tussen de roterende assen in stap (c) op basis van de diameter van de metaaldraad gemeten in stap (b) en de diameter van de gerokken metaaldraad gemeten in stap (d). In bepaalde uitvoeringsvormen kan de diameter van de gerokken metaaldraad worden gemeten tijdens het rekproces (na een eerste set van minstens twee roterende assen), waarbij de sets afzonderlijk worden aangestuurd op basis van de diameter gemeten na de betreffende rek.In a further step (e), the method described herein comprises (in-line) controlling the distance or pressure between the rotating shafts in step (c) based on the diameter of the metal wire measured in step (b) and the diameter of the metal wire gantry measured in step (d). In certain embodiments, the diameter of the corrugated metal wire can be measured during the stretching process (after a first set of at least two rotating shafts), the sets being driven separately based on the diameter measured after the respective strain.

De aansturing gaat typisch uit van het verschil tussen een instelwaarde en de gemeten waarde, dit verschil wordt ook "foutsignaal" genoemd. Bijvoorbeeld, wanneer de gemeten diameter de instelwaarde overschrijdt, kan de uitgevoerde kracht tijdens het rekproces verhoogd worden, zodat de diameter van de metaaldraad verkleind. Omgekeerd kan wanneer de gemeten diameter lager is dan de instelwaarde, de uitgevoerde kracht tijdens het rekproces verlaagd worden, zodat de diameter van de metaaldraad vergroot.The control typically starts from the difference between a set value and the measured value, this difference is also called "error signal". For example, if the measured diameter exceeds the set value, the force applied during the stretching process can be increased so that the diameter of the metal wire is reduced. Conversely, when the measured diameter is lower than the set value, the force applied during the stretching process can be reduced, so that the diameter of the metal wire increases.

De gekozen instelwaarde kan afhangen van de minimaal vereiste draaddiameter. Bij voorkeur wordt als instelwaarde de minimaal vereiste draaddiameter gebruikt, met een bijkomende marge. Aangezien de hierin beschreven werkwijze toelaat de spreiding op de draaddiameter te reduceren, volstaat een relatief kleine marge. Een geschikte marge bedraagt maximaal 2%, bij voorkeur maximaal 1%, en bij voorkeur maximaal 0.5%. Bij voorkeur wordt bij het rekken in stap (c) de variatie van de diameter van de metaaldraad teruggebracht tot maximaal 1%, en bij voorkeur maximaal 0.5%.The selected setting value can depend on the minimum required wire diameter. The minimum required wire diameter is preferably used as the set value, with an additional margin. Since the method described herein allows to reduce the spread on the wire diameter, a relatively small margin is sufficient. A suitable margin is at most 2%, preferably at most 1%, and preferably at most 0.5%. Preferably during the stretching in step (c) the variation of the diameter of the metal wire is reduced to a maximum of 1%, and preferably a maximum of 0.5%.

Hierbij is het belangrijk dat er ook een meting gebeurt voor het rekproces zodat alle mogelijke variaties in diameter kunnen worden opgevangen.It is important here that a measurement is also made for the stretching process so that all possible variations in diameter can be absorbed.

Een alternatief of toevoeging voor de meting van de doorsnede of diameter van de gerokken draad verkregen in stap (c) zoals hierboven beschreven, is een meting van de ovaliteit van de metaaldraad. Dit kan eveneens gebeuren door middel van de hierboven beschreven optische methode. Een bepaling van de ovaliteit kan belangrijk zijn om de kwaliteit van de gerokken metaaldraad na te gaan. Tijdens het plastisch rekken bestaat immers de mogelijkheid dat er een vervorming van de draad optreedt. De vervormde metaaldraad heeft dan een niet-cylindrische doorsnede, en de gemeten diameter is verschillend van de eigenlijke diameter. De bepaling van de ovaliteit zorgt voor een bepaling van de kwaliteit van de gerokken metaaldraad en kan fouten tijdens het plastisch rekken opmerken.An alternative or addition to the measurement of the cross-section or diameter of the stretched wire obtained in step (c) as described above is a measurement of the ovality of the metal wire. This can also be done by means of the optical method described above. A determination of the ovality can be important to check the quality of the metal wire jagged. After all, during the plastic stretching there is the possibility that a distortion of the wire occurs. The deformed metal wire then has a non-cylindrical cross-section, and the measured diameter is different from the actual diameter. The determination of the ovality provides a determination of the quality of the metal wire jerked and can detect errors during plastic stretching.

Het aanpassen van de positie van de roterende assen of de druk tussen de roterende assen gebeurt typisch motorisch, waarbij de motoren kunnen worden aangestuurd door een regelaar of controller, zoals een PID-regelaar. Een PID-regelaar (waarbij PID staat voor Proportioneel, Integrerend en Differentiërend) is een vaak voorkomende regelaar in, en is goed gekend door de vakman. Het is echter niet uitgesloten dat in andere uitvoeringsvormen, een andere regelaar kan worden gebruikt. Het aanpassen van de positie van de roterende assen of de druk tussen de roterende assen kan eveneens pneumatisch of hydraulisch gebeuren.The adjustment of the position of the rotary axes or the pressure between the rotary axes is typically done by motor, whereby the motors can be controlled by a controller or controller, such as a PID controller. A PID controller (where PID stands for Proportional, Integrating and Differentiating) is a common controller in, and is well known by, the artisan. However, it is not excluded that in other embodiments, a different controller may be used. The position of the rotating shafts or the pressure between the rotating shafts can also be adjusted pneumatically or hydraulically.

In bepaalde uitvoeringsvormen wordt het foutsignaal bepaald aan de hand van een (voortschrijdend) gemiddelde van een bepaald aantal metingen van de diameter. Dit heeft in het bijzonder voordelen wanneer de meetresultaten een lage precisie vertonen. Vooral metingen van geprofileerde metaaldraden vertonen vaak een lage precisie vertonen. Meer bepaald kunnen opeenvolgende metingen van geprofileerde draden relatief grote verschillen vertonen omdat de gemeten diameter typisch verschilt naargelang op of tussen ribbels wordt gemeten. Door de grote verschillen tussen de meetpunten is dan meer zinvol om de aansturing van de roterende assen te baseren op het gemiddelde van een aantal opeenvolgende datapunten.In certain embodiments, the error signal is determined on the basis of a (moving) average of a certain number of measurements of the diameter. This has particular advantages when the measurement results show low precision. Measurements of profiled metal wires in particular often exhibit low precision. In particular, consecutive measurements of profiled wires can show relatively large differences because the measured diameter typically differs depending on whether measured on or between ridges. Due to the large differences between the measuring points, it is then more useful to base the control of the rotating axes on the average of a number of consecutive data points.

De diameter van de gerokken draad na stap (c) hangt niet alleen af van de instelling van de roterend assen, maar ook van de diameter van de in stap (a) voorziene metaaldraad. Deze diameter kan bovendien variëren doorheen de metaaldraad. In extreme gevallen is het echter mogelijk dat de intrinsieke variatie in de metaaldraad zoals voorzien in stap (a) een niet-verwaarloosbaar aandeel heeft in de variatie op de diameter gemeten na het plastisch rekken. Dit kan tot gevolg hebben dat de aansturing van de roterende assen op basis van de gemeten diameter niet optimaal verloopt. Daarom is het voorzien dat de diameter van de metaaldraad ook wordt bepaald voor het plastisch rekken. Zo is het mogelijk om bij de aansturing van de roterende assen op basis van de gemeten diameter, een correctie uit te voeren voor de intrinsieke variatie van de diameter voor het plastisch rekken.The diameter of the stretched wire after step (c) depends not only on the setting of the rotating shafts, but also on the diameter of the metal wire provided in step (a). Moreover, this diameter can vary through the metal wire. In extreme cases, however, it is possible that the intrinsic variation in the metal wire as provided in step (a) has a non-negligible share in the variation on the diameter measured after plastic stretching. This may result in the control of the rotating shafts not proceeding optimally on the basis of the measured diameter. It is therefore foreseen that the diameter of the metal wire is also determined for plastic stretching. For example, when controlling the rotating shafts based on the measured diameter, it is possible to perform a correction for the intrinsic variation of the diameter for plastic stretching.

Om de metaaldraad door de één of meerdere sets roterende assen te sturen wordt in bepaalde uitvoeringsvormen van de hierin beschreven werkwijze of methode voorzien in een aandrijving van de metaaldraad. Bij voorkeur gebeurt de aandrijving van de metaaldraad door een aandrijfinstallatie gepositioneerd na de rekinrichting. De metaaldraad wordt op deze manier door de rekinrichting getrokken. De aandrijving van de metaaldraad gebeurt bij voorkeur door middel van één of meerdere trekblokken gepositioneerd langsheen het productieproces en bij voorkeur na de rekinrichting.In order to steer the metal wire through the one or more sets of rotating shafts, in certain embodiments of the method or method described herein, a metal wire drive is provided. Preferably, the metal wire is driven by a drive installation positioned after the stretching device. The metal wire is pulled through the stretching device in this way. The drive of the metal wire preferably takes place by means of one or more pull blocks positioned along the production process and preferably after the stretching device.

In bepaalde uitvoeringsvormen kan de gerokken metaaldraad verdere bewerkingen ondergaan, zoals: - het ontrollen van de metaaldraad; - het ontschorsen van de metaaldraad; - het coaten van de metaaldraad en/of de gerokken metaaldraad; - het aanbrengen van een profiel op de metaaldraad of gerokken metaaldraad; - het afkoelen van de gerokken metaaldraad; - het passiveren van de gerokken metaaldraad; - het ontspannen van de gerokken metaaldraad; en/of; - het opwikkelen van de gerokken metaaldraad bijvoorbeeld op een spoel of in een bundel.In certain embodiments, the jetted metal wire can undergo further processing, such as: unrolling the metal wire; - barking the metal wire; - coating the metal wire and / or the metal wire jerked; - the application of a profile on the metal wire or stretched metal wire; - cooling the jumbled metal wire; - passivating the metal wire jerks; - relaxing the jumbled metal wire; and / or; - winding up the jumbled metal wire, for example on a spool or in a bundle.

In wat volgt worden deze bewerkingen kort toegelicht.These operations are briefly explained below.

In bepaalde uitvoeringsvormen omvat de hierin beschreven werkwijze het ontrollen van de metaaldraad van een spoel of bundel. Metaaldraad, zoals bijvoorbeeld warm gewalste metaaldraad, wordt typisch getransporteerd en opgeslagen op spoelen of in bundels. Op dezelfde manier omvat de hierin beschreven werkwijze het opwikkelen, opspoelen of oprollen van de gewalste metaaldraad op een spoel of in een bundel op het einde van het proces.In certain embodiments, the method described herein comprises unrolling the metal wire from a spool or bundle. Metal wire, such as, for example, hot-rolled metal wire, is typically transported and stored on spools or bundles. Similarly, the method described herein comprises winding, winding, or winding up the rolled metal wire on a spool or in a bundle at the end of the process.

In bepaalde uitvoeringsvormen omvat de hierin beschreven werkwijze het ontschorsen van de metaaldraad voorzien in stap (a). Het ontschorsen gebeurt bij voorkeur als onderdeel van stap (a), dus voor het plastisch rekken van de metaaldraad. Het ontschorsen komt neer op het ontdoen van de metaaldraad van een eventuele walshuid. Walshuid is een oxidatievorm welke ontstaat bij productie van nieuw warm gewalst staal. De oxidatielaag heeft doorgaans een dikte tussen 50 tot 500 micrometer, afhankelijk van de walscondities van het staal. De aanwezigheid van walshuid rond de metaaldraad is doorgaans ongewenst omdat het de verwerking van de draden negatief kan beïnvloeden. Zo kan de aanwezigheid van walshuid het lassen van de draden bemoeilijken, en kan het loskomen van de walshuid tijdens het rekproces schade aanrichten aan de in het proces gebruikte apparatuur. Het verwijderen van de walshuid kan op mechanische of chemische wijze gebeuren. Mechanische middelen om de walshuid te verwijderen omvatten maar zijn niet gelimiteerd tot vervormen, borstelen, en/of stralen (zoals zandstralen) van de metaaldraad. In een voorkeursuitvoering wordt de walshuid verwijderd door het (reversibel) vervormen van de draad. Dit is gekend door de vakman en gebaseerd op het principe dat de metaaldraad typisch flexibel is, terwijl de walshuid broos is. Een voldoende vervorming (bijvoorbeeld buiging, torsie, en/of rek) van de metaaldraad resulteert dus in het breken van de walshuid, waardoor deze van de metaaldraad valt. Dit kan gebeuren op continue wijze, bijvoorbeeld door het buigen van de metaaldraad over een spoel. Het ontschorsen van de metaaldraad kan eveneens gebeuren na de eerste meting van de diameter volgens stap (b).In certain embodiments, the method described herein comprises debarking the metal wire provided in step (a). The barking is preferably done as part of step (a), so for the plastic stretching of the metal wire. The barking comes down to the stripping of the metal wire from a possible roller skin. Rolled skin is an oxidation form that is created during the production of new hot-rolled steel. The oxidation layer usually has a thickness between 50 and 500 microns, depending on the rolling conditions of the steel. The presence of mill scale around the metal wire is generally undesirable because it can adversely affect the processing of the wires. For example, the presence of mill scale can make it difficult to weld the wires, and loosening of the mill skin during the stretching process can cause damage to the equipment used in the process. The removal of the mill scale can be done mechanically or chemically. Mechanical means for removing the mill scale include but are not limited to deforming, brushing, and / or blasting (such as sand blasting) the metal wire. In a preferred embodiment, the mill skin is removed by (reversibly) deforming the wire. This is known by those skilled in the art and based on the principle that the metal wire is typically flexible, while the mill scale is brittle. A sufficient deformation (for example bending, torsion, and / or elongation) of the metal wire thus results in the breaking of the roller skin, whereby it falls off the metal wire. This can be done in a continuous manner, for example by bending the metal wire over a coil. The barking of the metal wire can also be done after the first measurement of the diameter according to step (b).

In bepaalde uitvoeringsvormen omvat de hierin beschreven werkwijze het coaten van de metaaldraad. Meer bepaald kan de metaaldraad worden voorzien van een smeermiddel. Dit kan worden toegepast om het rekproces en het eventuele ontspannen te bevorderen. Geschikte smeermiddelen zijn goed gekend door de vakman. In bepaalde uitvoeringsvormen wordt de draad voorzien van een trekzeep zoals natriumstearaat of calciumstearaat. Bij voorkeur wordt de draad van een smeermiddel voorzien als onderdeel van stap (a), dus voor het plastisch rekken van de metaaldraad. Het smeermiddel kan worden aangebracht op een continue wijze door sproeien, onderdompelen, borstelen, of andere technieken, die gekend zijn door de vakman.In certain embodiments, the method described herein comprises coating the metal wire. In particular, the metal wire can be provided with a lubricant. This can be used to promote the stretching process and possible relaxation. Suitable lubricants are well known to those skilled in the art. In certain embodiments, the wire is provided with a draw soap such as sodium stearate or calcium stearate. The wire is preferably provided with a lubricant as part of step (a), i.e. for plastic stretching of the metal wire. The lubricant can be applied in a continuous manner by spraying, dipping, brushing, or other techniques known to those skilled in the art.

In bepaalde uitvoeringsvormen kan de gerokken metaaldraad een stap van ontspannen ondergaan. Ontspannen is een metaalbewerkingswerkwijze waarin de diameter van een draad verder in beperkte mate wordt gereduceerd door de metaaldraad te sturen over een aantal kort opeenvolgende rollen. Dit proces heeft ook een verlenging van de draad tot gevolg, die echter meestal klein is ten opzichte van de verlenging gerealiseerd tijdens het plastisch rekken. In de hierin beschreven werkwijze wordt de metaaldraad door het ontspannen typisch 0.5% verder verlengd, ten opzichte van de gerokken draad voor het draadtrekken. Naast een additionele verlenging van de metaaldraad zorgt het ontspannen eveneens voor een recuperatie van een aantal belangrijke parameters (Agt en Rm/Re) van de metaaldraad.In certain embodiments, the jerked metal wire may undergo a step of relaxed. Relaxation is a metalworking method in which the diameter of a wire is further reduced to a limited extent by controlling the metal wire over a number of short successive rollers. This process also results in an extension of the wire, which, however, is usually small compared to the extension realized during the plastic stretching. In the method described herein, the metal wire is typically lengthened further by 0.5% as a result of the relaxation, relative to the stretched wire for wire drawing. In addition to an additional extension of the metal wire, the relaxation also ensures a recovery of a number of important parameters (Agt and Rm / Re) of the metal wire.

In bepaalde uitvoeringsvormen kan de hierin beschreven werkwijze een passiveringsstap omvatten. Passivering leidt tot de spontane vorming van een harde niet-reactieve oppervlaktefilm die verdere corrosie afremt, en kan worden bereikt door onderdompeling van de draad in één of meerdere passiveringsoplossingen zoals gekend door de vakman. Het passiveren wordt doorgaans uitgevoerd na het plastisch rekken en eventueel trekken en/of ontspannen van de draad.In certain embodiments, the method described herein may include a passivation step. Passivation leads to the spontaneous formation of a hard non-reactive surface film that inhibits further corrosion, and can be achieved by immersing the wire in one or more passivation solutions as known to those skilled in the art. Passivation is usually performed after plastic stretching and possibly pulling and / or relaxing the wire.

In bepaalde uitvoeringsvormen kunnen de gerokken draden (op het einde van de werkwijze) worden gerecht. In andere uitvoeringsvormen worden de gerokken draden opgerold voor opslag en/of transport.In certain embodiments, the jerked wires (at the end of the process) can be straightened. In other embodiments, the stretched wires are rolled up for storage and / or transport.

In bepaalde uitvoeringsvormen bestaat de werkwijze uit het ontrollen van de metaaldraad op de startpositie en het opspoelen of oprollen van de metaaldraad op de eindpositie en waarbij de metaaldraad tussen het ontrollen en opspoelen minstens de volgende opeenvolgende stappen ondergaat: - het ontschorsen van de metaaldraad; - het meten van de diameter van de metaaldraad; - het plastisch rekken van de metaaldraad door middel van minstens twee roterende assen waarbij de afstand of druk tussen de roterende assen aanpasbaar is, daarbij verkrijgend een gerokken metaaldraad; - het meten van de diameter van de gerokken metaaldraad; - het aansturen van de afstand of druk tussen de roterende assen in stap op basis van de diameter van de metaaldraad en de diameter van de gerokken metaaldraad; - het aandrijven van de gerokken metaaldraad; en; - het ontspannen van de gerokken metaaldraad.In certain embodiments, the method consists of unwinding the metal wire at the start position and winding up or rolling up the metal wire at the end position and the metal wire undergoing at least the following consecutive steps between unwinding and winding: - debarking the metal wire; - measuring the diameter of the metal wire; - plastic stretching of the metal wire by means of at least two rotating shafts, the distance or pressure between the rotating shafts being adjustable, thereby obtaining a stretched metal wire; - measuring the diameter of the jumbled metal wire; - controlling the distance or pressure between the rotating shafts in step based on the diameter of the metal wire and the diameter of the stretched metal wire; - driving the jumbled metal wire; and; - relaxing the jumbled metal wire.

In een bijzondere uitvoeringsvorm voorziet de huidige uitvinding eveneens in een rekinrichting minstens omvattende: - een ontrolinstallatie voor het ontrollen van metaaldraad; - minstens één meetinrichting voor het meten van de diameter van de metaaldraad; - rekstation omvattende minstens twee roterende assen waarbij de afstand of druk tussen de roterende assen aanpasbaar is, waarbij inkomende metaaldraad gerokken wordt daarbij verkrijgend een gerokken metaaldraad; - minstens één meetinrichting voor het meten van de diameter van de gerokken metaaldraad; - een aansturing van de afstand of druk tussen de minstens twee roterende assen vanuit de meetinrichting voor de metaaldraad en de gerokken metaaldraad; en; - trekblok voor het aandrijven van de metaaldraad.In a special embodiment, the present invention also provides a stretching device at least comprising: - a winding installation for winding metal wire; - at least one measuring device for measuring the diameter of the metal wire; - strain station comprising at least two rotating shafts wherein the distance or pressure between the rotating shafts is adjustable, wherein incoming metal wire is jerked thereby obtaining a jerked metal wire; - at least one measuring device for measuring the diameter of the jumbled metal wire; - a control of the distance or pressure between the at least two rotating axes from the measuring device for the metal wire and the stretched metal wire; and; - pull block for driving the metal wire.

VOORBEELDENEXAMPLES

Fig. 1 toont een schematische weergave van een bepaalde uitvoeringsvorm van de hierin beschreven werkwijze voor het plastisch rekkenvan een staaldraad.FIG. 1 shows a schematic representation of a particular embodiment of the method described herein for plastically stretching a steel wire.

De werkwijze omvat in een eerste stap (101) het voorzien van een opgerolde warm gewalste staaldraad (walsdraad), en het continu afwikkelen van de walsdraad. De draad wordt doorheen de verschillende stappen van de werkwijze getransporteerd aan een snelheid van ongeveer 7 m/s. In een eerste metingstap (102) wordt de diameter van de draad optisch gemeten. Vervolgens wordt de walsdraad plastisch gerokken (103) door de metaaldraad te leiden over twee of meerdere roterende assen welke een kracht uitvoeren op de metaaldraad. Hierbij wordt de draad ongeveer 5% tot 20% verlengd. De afstand tussen de roterende assen wordt motorisch aangestuurd waardoor de kracht op de metaaldraad aangepast kan worden. In een volgende stap (104) wordt de diameter van de gerokken draad optisch gemeten. De metingen in stap (102) en (104) gebeuren aan een frequentie van ongeveer 1200 metingen per seconde, wat neerkomt op ongeveer één meting om de 6 mm. Op basis van de gemeten diameters wordt de kracht uitgeoefend door de roterende assen in stap (103) aangestuurd (zwarte pijlen), zodat een uniforme draaddikte wordt verkregen.The method comprises in a first step (101) providing a rolled hot-rolled steel wire (wire rod), and continuously unwinding the wire rod. The wire is transported through the various steps of the method at a speed of approximately 7 m / s. In a first measurement step (102), the diameter of the wire is optically measured. The wire rod is then plastic-stretched (103) by guiding the metal wire over two or more rotating shafts which exert a force on the metal wire. The thread is hereby extended approximately 5% to 20%. The distance between the rotating shafts is motor-driven so that the force on the metal wire can be adjusted. In a next step (104), the diameter of the jetted wire is optically measured. The measurements in steps (102) and (104) are made at a frequency of approximately 1200 measurements per second, which amounts to approximately one measurement every 6 mm. Based on the measured diameters, the force exerted by the rotating shafts in step (103) is controlled (black arrows), so that a uniform wire thickness is obtained.

De aandrijving van het proces gebeurt door middel van een aandrijving (105) welke gebruik maakt van een trekblok. In een verdere stap (106) ondergaat de draad een kleine verlenging (ongeveer 0.5%). In een laatste stap (107) wordt de draad opgerold.The process is driven by means of a drive (105) which uses a draw block. In a further step (106), the wire undergoes a slight extension (about 0.5%). The thread is rolled up in a final step (107).

Deze werkwijze laat toe de spreiding op de draaddiameter kleiner te houden in vergelijking met standaard werkwijzen. Hierdoor kan een bijkomende verlenging van 2 à 3 % worden verkregen, waarbij de vereiste minimumdiameter van de draad gegarandeerd blijft. Dit betekent dus een significante materiaalwinst.This method makes it possible to keep the spread on the wire diameter smaller compared to standard methods. As a result, an additional extension of 2 to 3% can be obtained, whereby the required minimum diameter of the wire remains guaranteed. This means a significant material gain.

Claims

CONCLUSIONS

A method for plastic stretching of metal wire, comprising: (a) providing a metal wire; (b) measuring the diameter of the metal wire; (c) plastically stretching the metal wire provided in step (a) and measured in step (b) by means of at least two rotating shafts wherein the distance or pressure between the rotating shafts is adjustable, thereby obtaining a stretched metal wire; (d) measuring the diameter of the corrugated metal wire; (e) controlling the distance or pressure between the rotating shafts in step (c) based on the diameter of the metal wire measured in step (b) and the diameter of the stretched metal wire measured in step (d).

The method of claim 1, wherein steps (a) to (e) take place in a continuous manner.

The method of claim 2, wherein the metal wire is continuously conveyed at a speed between 50 m / min to about 1000 m / min.

The method of any one of claims 1 to 3, wherein the jetted metal wire is driven by a pulling device positioned after the stretching device which performs step (c).

The method of any one of claims 1 to 4, wherein the metal wire provided in step (a) is a hot-rolled metal wire.

The method of any one of claims 1 to 5, wherein the metal wire provided in step (a) is a smooth metal wire.

The method of any one of claims 1 to 5, wherein the metal wire provided in step (a) is a profiled metal wire.

The method according to any one of claims 1 to 7, wherein the diameter of the metal wire measured in step (b) and the diameter of the flared metal wire measured in step (d) is measured via an optical measurement.

The method of claim 9, wherein the optical measurement of the diameter is derived from the distance between the profiles of the metal wire.

The method according to any one of claims 1 to 7, wherein the diameter of the metal wire measured in step (b) and the diameter of the jerked metal wire measured in step (d) is measured via a measurement of the speed of the metal wire in step (b) and the speed of the metal wire jerking in step (d).

The method of any one of claims 1 to 10, wherein the plastic stretching in step (c) causes an extension of the metal wire of at least 1%.

The method of any one of claims 1 to 11, wherein the plastic stretching in step (c) reduces the variation of the diameter of the flared metal wire to a maximum of 1%.

The method according to any of claims 1 to 12, wherein the method comprises additional steps selected from: - uncoiling of the metal wire; - barking the metal wire; - coating the metal wire and / or the metal wire jerked; - the application of a profile on the metal wire or stretched metal wire; - cooling the jumbled metal wire; - passivating the metal wire jerks; - relaxing the jumbled metal wire; and / or; - winding up the metal wire jagged.

The method of any one of claims 1 to 13, wherein the method comprises unwinding the metal wire at the start position and rolling up the metal wire at the end position and wherein the metal wire undergoes at least the following consecutive steps between unwinding and rolling up: - measuring the diameter of the metal wire; - plastic stretching of the metal wire by means of at least two rotating shafts, the distance or pressure between the rotating shafts being adjustable, thereby obtaining a stretched metal wire; - measuring the diameter of the jumbled metal wire; - controlling the distance or pressure between the rotating shafts in step based on the diameter of the metal wire and the diameter of the stretched metal wire; - driving the jumbled metal wire; and; - relaxing the jumbled metal wire.

15. Racking device comprising at least: - an unwinding installation for unrolling metal wire; - at least one measuring device for measuring the diameter of the metal wire; - strain station comprising at least two rotating shafts wherein the distance or pressure between the rotating shafts is adjustable, incoming metal wire being jerked thereby obtaining a jerked metal wire; - at least one measuring device for measuring the diameter of the jumbled metal wire; - a control of the distance or pressure between the at least two rotating axes from the measuring device for the metal wire and the stretched metal wire; and; - pull block for driving the metal wire.