Verfahren und Vorrichtung zum Kaltziehen von massivem Draht Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vor richtung zum Kaltziehen von massivem Draht aus Stab material.
In der Vergangenheit bedingten Drahtzieharbeiten die Verwendung eines feststehenden Ziehwerkzeuges, das im wesentlichen aus einer mit Öffnung versehenen Platte aus gehärtetem Metall bestand. Das Eingangsende der Öffnung war abgerundet, um einen stufenweisen Übergang des Materials von einem grösseren Eingangs durchmesser zu einem kleineren Ausgangsdurchmes ser zu erreichen, wenn dasselbe durch die Platte ging.
Bei dieser Drahtziehmethode mit feststehendem Zieh werkzeug ergaben sich grosse Schwierigkeiten, vor allem dann, wenn im Draht Titan oder Legierungen auf Titan basis enthalten waren. So betrug beispielsweise die bei einem solchen Drahtmaterial maximal zulässige Redu zierung bei jedem beliebigen Durchgang durch ein fest- stehendes Ziehwerkzeug etwa 11-13%. Auch musste das Drahtmaterial zwischen häufigen Durchgängen ge glüht werden.
Eine weitere mit der herkömmlichen Tech nik mit feststehendem Ziehwerkzeug verbundene Schwie rigkeit war die, dass ein grosser Kraftaufwand erforder lich war, um einen Draht durch die Reduzieröffnung zu ziehen. Dies führte natürlich zu einer übermässigen Spannungsbeanspruchung des Drahtmaterials, wobei die sich ergebenden Spannungen oftmals ein Reissen oder Oberflächenfehler zur Folge hatten.
In der Vergangenheit wurden verschiedene Vor schläge bezüglich der Möglichkeit der Anwendung von Walztechniken für Drahtmaterial gemacht. Diese Walz- verfahren, bei denen der Materialdurchgang durch eine kreisrunde, von den Umfangsflächen mehrerer benach barter Walzen gebildete Öffnung vorgesehen war, ka men in Verbindung mit der Reduzierung von Röhren und Rohren erfolgreich zum Tragen. Es war jedoch nicht möglich gewesen, eine ausreichende Reduzierung von Vollmaterial, wie beispielsweise Draht, auf diese be sondere Weise zu erreichen.
Im Falle röhrenförmigen Materials konnte die Materialverdrängung leicht inner- halb der Röhre oder des Rohres als solche(s) aufgenom men werden. Bei Vollmaterial bestand jedoch keine Möglichkeit für das verdrängte Material, irgendwo hin zugehen, so dass es zwischen den benachbarten Walzen nur nach oben gedrückt wurde. Dies führte zur Ent wicklung von Graten und Rippen um den Draht herum, die nur durch äusserst teure und komplizierte Fertig bearbeitungsvorgänge entfernt werden konnten.
Dieses Problem der Gratbildung war bei Kaltverarbeitungen besonders stark ausgeprägt, weil hier das Material zo nenweise eine geringe Verformbarkeit hat, selbst wenn diese Zonen oder Stellen nur geringfügig vom tatsäch lichen Bearbeitungspunkt abgesetzt sind, und somit ein grösserer Widerstand gegen den Metallrückfluss von der Öffnung, durch welche der Draht hindurchgeht, vorhan den ist.
Die vorliegende Erfindung soll die Möglichkeit der Herstellung von kaltgezogenem Drahtmaterial mit aus gezeichneter Oberflächenbeschaffenheit und guter rund- heit bieten, das weitgehendst vollständig von Mitten porosität frei ist; ausserdem soll dieses Kaltziehen mit einem Minimum an Kraftaufwand erfolgen können.
Des weiteren sollen selbst bei Verwendung von Titandraht Reduzierungen von 32 bis 45% Durchgang erreichbar sein, wobei Reduzierungen bis 93% in sieben Durchgän- gen ohne Glühen erzielt werden können.
Die Erfindung soll auch den Vorteil bringen, dass sie die Möglichkeit schafft, das kristalline Gefüge des Ziehmaterials auf eine derartige Weise zu orientieren, dass eine maximale Zugfestigkeit erreicht werden kann.
Auch soll der Draht während des Ziehens nicht be schichtet zu werden brauchen, wie dies bei herkömm lichen feststehenden Ziehwerkzeugen oder Ziehdüsen der Fall ist; es kann lediglich ein lösliches Ölkühlmittel vor gesehen werden, um die Temperatur auf einem annehm baren Wert zu halten.
Erfindungsgemäss ist das Verfahren gekennzeichnet durch die Phasen, dass zuerst eine radiale Pressung ge gen den Draht an Stellen erfolgt, die in einer gemein- sauren Ebene um dessen Umfang verteilt sind, damit seine Querschnittsform von der kreisrunden Form zu einer mehrfach gewölbten Form verändert wird und dass danach der Draht durch eine kreisrunde, von den beiderseits benachbarten Umfangsflächen einer Viel zahl von Werkzeugwalzen gebildete Reduzieröffnung ge führt wird,
wobei während des Durchgangs die Zonen mit maximalem Querschnittsradius des Drahtes mit der Mitte des Umfanges der entsprechenden Walze in Flucht verbleiben.
Dadurch, dass der Draht beim Ziehen in einem zweistufigen Walzvorgang eine unrunde Zwischenform annimmt, wird vermieden, dass sich Metall zwischen benachbarte Walzen drückt und hierdurch Grate oder Rippen entstehen.
Die Drahtziehvorrichtung weist zwei jeweils aus ei ner Vielzahl von Formwalzen bestehende Werkzeug sätze und eine Vorrichtung zur drehbaren Anordnung derselben auf einem gemeinsamen Rahmen auf, wobei die Walzenachsen eines jeden Satzes weitgehendst in einer gemeinsamen Ebene zu liegen kommen.
Die Draht ziehvorrichtung ist erfindungsgemäss dadurch gekenn zeichnet, dass die Achsebenen der beiden Walzensätze voneinander weitgehendst parallel abgesetzt sind; dass die Formwalzen eines jeden Satzes im gleichen Winkel um eine senkrecht zu den Achsebenen befindliche ge meinsame Achse angeordnet sind; dass die Formwalzen an ihrem Umfang mit Schlitzen oder Nuten versehen und an den Kanten abgefasst sind;
dass jeweils einzeln für die Formwalzen eine Vorrichtung vorgesehen ist, um die selben relativ zur gemeinsamen Achse einstellbar in ihre Lage zu bringen, damit die abgefasten Kanten auf einanderfolgender Formwalzen eines jeden Satzes je weils aufeinander zulaufen, wodurch die Schlitz- oder Nutabschnitte der Formwalzen um diese gemeinsame Achse eine Drahtziehöffnung bilden, die im wesentli chen von den Schlitz- oder Nutabschnitten umgeben ist;
dass die Formwalzen so auf dem Rahmen angeord net sind, dass die Walzen eines jeden Satzes winklig zwischen denen des anderen Satzes um eine gemeinsa me Achse zu liegen kommen; und dass die Umfangsab schnitte der Formwalzen eines jeden Satzes des weiteren entsprechend in den Gabeln zwischen aufeinanderfol genden Formwalzen des anderen Satzes zu liegen kom men, wobei sich die Walzenkanten eines jeden Satzes nahe denen des gegenüberliegenden Satzes befinden, um den Abstand entlang der gemeinsamen Achse den ent sprechend von den Walzensätzen gebildeten Drahtzieh- öffnungen auf ein Mindestmass verringern.
Eine besondere beispielsweise Ausführungsform wird anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zei gen: Fig. 1 eine Darstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemässen Drahtziehvorrichtung; Fig.2 und 3 teilweise weggebrochen gezeichnete Endansichten eines Ziehkopfes; Fig.4 eine Schnittansicht auf Achse 4-4 nach Fig. 2; Fig. S eine teilweise auseinandergezogen gezeich nete Perspektivansicht eines Ziehkopfes;
Fig. 6 und 7 im vergrösserten Massstab gezeichnete fragmentarische Ansichten der Öffnungsabschnitte des in den Fig. 2 und 3 gezeigten Ziehkopfes; Fig. 8 eine im vergrösserten Massstab gezeichnete Ansicht des durch die in Fig. 4 dargestellten Walzen gehenden Drahtmaterials; Fig. 9 eine Schnittansicht auf Achse 9-9 nach Fig. 8;
Fig. 10 eine Schnittansicht auf Achse 10-10 nach Fig. 8, und Fig. 11 eine Schnittansicht auf Achse 11-11 nach Fig. B.
Gemäss Fig. 1 wird zu reduzierendes Drahtmaterial 10 von einer Versorgungshaspel 12 abgenommen und durch einen Ziehkopf 14 gezogen. Der bei 10' aufge zeigte reduzierte Draht wird aus dem Ziehkopf 14 her aus auf eine Aufwickelhaspel 16 gegeben, die mittels eines Antriebsmotors 18 gedreht wird. Zur Begrenzung der Drehung der Versorgungshaspel 12 können geeig nete Vorrichtungen (nicht aufgezeigt) vorgesehen wer den, damit dem Drahtmaterial 10 ein bestimmter Grad an Zieh- oder Rückzugspannung beaufschlagt wird, wenn dasselbe in den Ziehkopf 14 eintritt dergestalt, dass der Reduziervorgang erleichtert wird.
Der Ziehkopf 14 ist von besonderer Konstruktion und stellt einen sehr wesentlichen Teil der vorliegenden Erfindung dar. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, umfasst der Ziehkopf einen mittleren Rahmen 20 von weitgehendst zylindrischer Form und ein Paar runde Deckbleche 22 und 24, die an den jeweils gegenüberliegenden Seiten des Rahmens 20 durch Bolzen befestigt sind.
Die Fig. 2 bis 7 zeigen diverse Ansichten der In nenform des Ziehkopfes 14. Gemäss Fig. 4 ist der mitt lere Rahmen 20 des Ziehkopfes einteilig aus dem Vol len gearbeitet und besitzt flache und zueinander paralle le Oberflächen als Ein- und Ausgangsseiten 26 und 28, an denen die Deckbleche 22 und 24 durch Bolzen angebracht sind. Eine mutige Öffnung 30 verläuft zen tral durch beide Deckbleche und den mittleren Rahmen in einer zu den Seiten 26 und 28 senkrechten Richtung.
Der mittlere Rahmen 20 ist mit drei radial verlau fenden eingangsseitigen Schlitzen 32 (Fig. 2) und drei radial verlaufenden ausgangsseitigen Schlitzen 34 (Fig. 3) versehen. Die Schlitze in jeder Seite sind gleichwinklig voneinander abgesetzt, wobei die Schlitze 32 an der Ein gangsseite 26 - wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt - wink lig zwischen den Schlitzen 34 an der Ausgangsseite 28 angeordnet sind.
Alle Schlitze stehen mit der mittigen Öffnung 30 in Verbindung; ausserdem verlaufen sie je weils - wie Fig. 4 zeigt - gut zur Hälfte in den mitt leren Rahmen 20 dergestalt, dass innerhalb des Rah mens eine überlappung gegeben ist. Auf Grund der re lativen winkligen Verschiebung zwischen den Schlitzen an der Eingangsseite 26 und denen an der Ausgangsseite 28 jedoch erfolgt keine Störung untereinander.
Ein gabel- oder U-förmiges Jochteil 36 befindet sich in jedem Schlitz 32 und 34. Diese Jochteile sind so be messen, dass sie genau in ihre zugehörigen Schlitze ein passen und von diesen zur radialen Bewegung in Rich tung auf die mittige Öffnung 30 und von dieser weg geführt werden. Die Jochteile 36 besitzen Schenkel 38, die in Richtung auf die mittige Öffnung 30 verlaufen, wobei diese Schenkel nahe ihren Enden mit Löchern 40 zur Aufnahme von Achsen 42 versehen sind, um welche die ein- und ausgangsseitigen Werkzeugwalzen 44 und 46 drehen können.
Die Schenkel 38 der Jochteile 36 sind wie bei 48 aufgezeigt über die Löcher 40 hinaus aufgespalten, wobei Bolzen 50 vorgesehen sind, um die Spalte 48 zu spannen und die Löcher 40 zur Sicherung der Achsen 42 in ihrer Stellung festzuziehen.
Die Werkzeugwalzen 44 und 46 sind mit Innenla gern (nicht aufgezeigt) ausgestattet, damit diese frei um ihre entsprechenden Achsen 42 drehen können. Die Na benbereiche der Werkzeugwalzen sind breit genug, um fast vollständig über den Abstand zwischen den Jochteil- schenkeln 38 hinweg zu verlaufen dergestalt, dass eine maximale Lagerfläche und ein Mindestmass an Span nungen gewährleistet sind. Zwischen den Walzen und den Jochteilschenkeln besteht jedoch ein geringes Spiel 52, um eine seitliche Einstellung der Walzen zu er möglichen, wie dies im Nachstehenden noch näher zu beschreiben sein wird.
Die Werkzeugwalzen 44 und 46 besitzen konische Seiten 54 und abgefasste Kantenflächen 56 nahe ihrem Umfang an jedem Ende derselben. Die Umfangsflächen als solche sind mit Nuten oder Schlitzen 58 und 60 von bogenförmigem Querschnitt versehen.
Sind die Jochteile 36, wie in den Fig. 6 und 7 dar gestellt, so eingestellt, dass Umfangsflächen einer jeden Werkzeugwalzengruppe aufeinander zu gebraucht sind und dass ihre beiderseitigen benachbarten abgefasten Kantenflächen 56 bis auf ein Spiel von etwa 0.004 Zoll beieinander liegen, so werden weitgehendst geschlossene Eingangsöffnung 62 zwischen den bogenförmigen Nu ten oder Schlitzen 58 der Eingangswalzen 44 (Fig. 6)
und eine weitgehendst geschlossene Ausgangsöffnung 64 zwischen den bogenförmigen Nuten oder Schlitzen 60 der Ausgangswalzen 46 (Fig. 7) gebildet.
Aus Fig. 6 ist zu erkennen, dass der Krümmungs- radius der drei Nuten oder Schlitze 58 mit gewölbtem Querschnitt, welche die Eingangsöffnung 62 bilden, in jedem Falle über den Mittelpunkt der eigentlichen Öffnung hinaus verläuft. Demgemäss hat die Eingangs öffnung 62 eine im wesentlichen dreieckige Form mit nach aussen gebogenen Seiten.
Gemäss Fig. 7 verläuft der Krümmungsradius der drei die Ausgangsöffnung 64 bildenden Nuten oder Schlitze 60 mit gewölbtem Querschnitt in jedem Falle genau zur Mitte der Öffnung, so dass die Ausgangsöff nung 64 eine weitgehendst runde Form aufweist.
Es erhellt sich, dass die Form und die Ausfluchtung der Eingangs- und Ausgangsöffnungen 62 und 64 äus- serst stark von der Stellung der Werkzeugwalzen 44 und 46 abhängig sind. Es sind verschiedene Vorrichtungen vorgesehen, um eine zwangsläufige und genaue Steue rung der Walzeneinstellung zu erreichen. Gemäss Fig. 3 besitzt jedes Jochteil 36 eine radiale Zugschraube 66, welche durch die zylindrische Oberfläche des mittleren Rahmens 20 eingeführt und in den unteren Abschnitt des Jochteils 36 eingeschraubt ist.
Ein Paar radialer Druckschrauben 68 sind in den Rahmen 20 auf jeder Seite einer jeden Zugschraube 66 eingeschraubt und stossen gegen die Rückseite des Jochteils 36. Diese Druckschrauben 68 drücken auf das Jochteil radial nach innen, während die Zugschraube 66 daran radial nach aussen zieht, dergestalt, dass das Jochteil in einer gege benen radialen Stellung sicher gehalten wird. Hierdurch wird natürlich die radiale Stellung der abgefasten Kon taktflächen 56 und der Umfangsnuten oder -schlitze 58 oder 60 der zugehörigen Werkzeugwalze 44 oder 46 bestimmt.
Wie im vorstehenden erwähnt, ist bei den Werkzeug walzen 44 und 46 bis zu einem gewissen Grade eine seit liche Einstellung innerhalb der Spielräume 52 zwischen ihren Nabenbereichen und den zugehörigen Jochteil- schenkeln 38 möglich. Diese seitliche Einstellung erfolgt mittels länglicher Schubstangen 70, welche durch die zylindrische Oberfläche des Rahmens 20 an jeder Seite eines jeden Jochteils 36 eingeführt werden und gegen die entgegengesetzten Enden der zugehörigen Werkzeug walzenachse 42 stossen. Die Schubstangen 70 besitzen Stellschrauben 71, die drehbar an ihren äusseren Enden angeordnet sind.
Die Stellschrauben sind in den Rah men 20 eingeschraubt, wobei durch ihre Einstellung die zugehörigen Schubstangen eine Verschiebung der Ach se 42 von Seite zu Seite innerhalb des Spiels 52 erfahren. Selbstverständlich würden bei dieser Einstellung die Bol zen 50 gelöst, dergestalt, dass die Achse 42 innerhalb der Löcher 40 im Jochteil 36 frei bewegbar ist. Ist die gewünschte Einstellung erst einmal erfolgt, so werden die Bolzen 50 wieder angezogen, um die Achse in ihrer Lage zu sichern. Die relative Stellung der Zug- und Druckschrauben 66 und 68 sowie der Schubstangen 70 zur Einstellung einer gegebenen Werkzeugwalze ist in Fig. 5 aufgezeigt.
Ausserdem ist aus Fig. 5 der Schachtelungseffekt zwi schen den ein- und ausgangsseitigen Werkzeugschalen 44 und 46 zu ersehen. Wie ersichtlich, haben diese Werkzeugwalzen einen beträchtlichen Durchmesser, so dass ein stark schrittweiser Übergang zur Ziehöffnung erfolgen kann, wobei der Abstand zwischen den Ein gangs- und Ausgangsöffnungen 62 und 64 dennoch weit aus geringer als der Durchmesser der Walzen ist.
Durch die einzigartige geschlitzte Rahmenanordnung, dessen Vorteile im Nachstehenden noch näher zu erläutern sein werden, wird erreicht, dass die eingangs- und aus- gangsseitigen Werkzeugwalzen zum Zwecke der Schach- telung und der Ausfluchtung der Öffnungen in einem geeigneten proportionalen Verhältnis sicher gehalten werden.
Der gemeinsame Rahmen ist darüberhinaus robust und starr, gestattet aber trotzdem äusserst feine Einstel lung der vorbeschriebenen Eingangs- und Ausgangsöff nungen. Des weiteren können, wie in Fig. 5 aufgezeigt, einzelne oder alle Werkzeugwalzen 44 oder 46 entlang ihren Jochteilen 36 zum Zwecke der Ausbesserung oder Erneuerung entfernt werden, indem man einfach die Deckbleche 22 und 24 abnimmt, die verschiedenen Stell schrauben löst und die Jochteile 36 aus ihren entspre chenden Schlitzen 32 und 34 abzieht.
Fig. 8 stellt im vergrösserten Massstab das Drahtma terial 10 dar, wie dieses in Fig. 4 während des Ziehens durch die beiden Öffnungen 62 und 64 erscheint. Ge- mäss Fig. 8 ist zu ersehen, dass der Draht 10 beim Durchlaufen einer jeden Öffnung einen stufenweisen Übergang in Längsrichtung erfährt, und zwar zunächst ausgehend von einem nicht reduzierten kreisförmigen Querschnitt 72 zu einem dreiseitig gewölbten Quer schnitt 74 und zweitens von diesem letzteren dreiseitig gewölbten Querschnitt 74 zu einem reduzierten kreis förmigen Querschnitt 76.
Der Grund für das Durchlaufen einer Zwischen stufe mit nicht kreisförmigem Querschnitt erhellt sich aus der Betrachtung der Art und Weise, in der die Ein gangs- und Ausgangsöffnungen 62 und 64 ausgebildet sind. Mit bezug auf die Fig. 6 und 7 ist zu beachten, dass - während die Öffnungen 62 und 64 weitgehend geschlossen sind - dennoch ein begrenzter Abstand zwischen den abgefasten Kantenflächen 56 der Werk zeugwalzen einer jeden Gruppe verbleibt. Demgemäss wird zwischen den abgefasten Kantenflächen im Bereich nahe jeder eigentlichen Öffnung ein Treibeffekt erzielt.
Auf Grund der bei der Verformung von massivem Me talldraht anstehenden sehr grossen Kräfte und auf Grund der in die Formöffnungen hinein verlaufenden Werk zeugwalzenform besteht bei dem Metall die Tendenz, zwischen benachbarten Walzen nach oben und in die Zwischenräume zwischen ihren angrenzenden abgefa- sten Kantenflächen 56 zu fliessen. Dieses verdrängte Metall wird sodann zwischen den abgefasten Kantenflä chen mitgeführt und bildet Grate oder Längsrippen ent lang dem Draht,
welche auf übliche Weise entfernt wer den können.
Durch Ausbildung der Eingangsöffnung dergestalt, dass die benachbarten abgefasten Kantenflächen 56 selbst radial nach aussen in geringem Abstand von dem verdrängten Metall abgesetzt sind, wird ein Eindringen von Metall verhindert. Darüber hinaus gestattet die so erreichte unrunde Anordnung die Verwendung von eine runde Öffnung bildenden Werkzeugwalzenschlitzen oder -nuten, durch welche das Drahtmaterial in eine kreis runde Form zurückgedrückt werden kann, wobei nur eine geringe oder überhaupt keine Tendenz besteht,
dass das Metall zwischen ihren eigenen benachbarten Kon taktflächen nach oben gedrückt wird.
Wie aus Fig. 6 ersichtlich, variiert die dreifach ge wölbte Eingangsöffnung 62 zwischen einem Mindest radius (R min.) nahe der Mitte eines jeden Umfangs mit Schlitzen oder Nuten und einem Maximalradius (R max.) an dem Punkt, an dem die Umfangsflächen zusammen kommen. Der Radius des nicht reduzierten Drahtmate rials bei 72 liegt zwischen den Mindest- und Maximal radien der Eingangsöffnung. Auf diese Weise bewirken die eingangsseitigen Werkzeugwalzen 44 ein Einpressen nur über die abgesetzten Flächen um den Drahtumfang, während sich andere Zonen unter Reduzierung der ge samten Querschnittsfläche leicht ausbeulen.
Die Kombi nation dieses Druckes nach innen und Ausbeulens nach aussen führt zu einer bei 74 aufgezeigten dreiseitig ge wölbten Querschnittszwischenform. Dieser Zwischen querschnitt besitzt einen Mindestradius (R min.), der sich mit dem Mindestradius (R min.) der Eingangsöff nung 62 deckt. Der Zwischenquerschnitt hat jedoch ei nen Maximalradius (R max.), der - wie bei d aufge zeigt - geringfügig kleiner als der Maximalradius (R max.) der Eingangsöffnung ist.
Dieser Unterschied der Maximalradien (d = R max. - R max.) hat die Auf gabe, zu verhindern, dass das Drahtmaterial nach oben zwischen die benachbarten abgefasten Kantenflächen 56 der verschiedenen eingangsseitigen Werkzeugwalzen 44 gedrückt wird. Somit entsteht also bei der Umwand lung des Drahtmaterials von einem kreisförmigen zu ei nem dreiseitig gewölbten Querschnitt in der ersten Re duzierphase keinerlei Grat- oder Rippenbildung durch das Zusammenkommen der verschiedenen eingangsseiti- gen Werkzeugwalzen 44.
Fig. 7 zeigt das Verhältnis des Zwischenquerschnitts 74 des Drahtmaterials zur Ausgangsöffnung 64. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, besitzt die Ausgangsöffnung 64 einen festen Radius (R out), der geringer als der Maximalradius (R max.) des eintretenden Drahtmate- rials, jedoch grösser als dessen Mindestradius (R min.) ist.
Des weiteren, und dies ist von äusserster Wichtigkeit, sind die verschiedenen ausgangsseitigen Werkzeugwal zen 46 so angeordnet, dass die Mitten ihrer Umfangs- schlitze oder -nuten 60 mit den Punkten des Maximal radius (R max.) des dreiseitig gewölbten Zwischenquer schnitts 74 fluchten, während ihre abgefasten Kontakt flächen 56 in Flucht mit den Punkten des Mindestra dius (R min.) zu liegen kommen und von diesen radial nach aussen abgesetzt sind.
Infolgedessen bewirken die ausgangsseitigen Werkzeugwalzen 46 ein Zurückpres sen des Drahtmaterials in eine kreisrunde Form, wobei nur wenig oder überhaupt kein Metall gegen die be nachbarten abgefasten Kantenflächen 56 gedrückt wird und somit keinerlei Tendenz beim Draht besteht, Grate oder Rippen zu bilden.
Durch ordnungsgemässe Einstellung der Eingangs walzen 44 lässt sich bei Querschnittsfläche des in die Ausgangswalzen 46 eintretenden Drahtmaterials in ei nem solchen Grade zu steuern, dass die Ausgangswal zen einen vollrunden Draht ohne Abflachungen und Grate erzeugen. Dies wird dadurch gewährleistet, dass die Eingangswalzen den kleineren Durchmesser des Drahtzwischenprofils kontrollieren dergestalt, dass in der zweiten Reduzierungsstufe die Zonen mit Unter durchmesser eine Ausbeulung oder Aufwölbung auf die Form. des gewünschten Enddurchmessers erfahren, oh ne dass sie nach oben zwischen die Walzen gedrückt werden.
Ausserdem wird auf Grund des von den Ein gangswalzen erzeugten Ziehwiderstandes dem Draht ein Rück- oder Umkehrzug beaufschlagt, wenn er durch die Ausgangswalzen läuft. Dieser Rückzug bewirkt die Steuerung des Metallflusses während der zweiten Re duzierungsstufe, so dass das verdrängte Metall, anstatt vollständig radial nach aussen in Richtung auf die be nachbarten Kanten der Walzenumfangsflächen aufzu wölben, in Wirklichkeit gezwungen wird, -össtenteils in Längsrichtung entlang dem Draht zu fliessen. Hier durch wird natürlich die Möglichkeit der Bildung von Graten oder Rippen verringert.
Die Fig. 9, 10 und 11 zeigen die verschiedenen Querschnittsformen des Drahtmaterials im Verhältnis zueinander als Ergebnis des Durchgangs durch die Ein gangs- und Ausgangsöffnungen 62 und 64. Wie aus Fig. 9 ersichtlich, dehnt sich der Draht beim Durchgang durch die Eingangsöffnung 62 radial in bestimmten Rich tungen aus, um einen Maximalradius (R max.) zu bil den, der grösser als sein Ausgangsradius ist, während der Draht in anderen Richtungen eine Verringerung des Radius auf den Wert (R min.) erfährt,
der unter seinem Ausgangsradius liegt. Die effektive Veränderung an Querschnittsfläche ist jedoch negativ, so dass insgesamt in der Eingangsöffnung eine Reduzierung erfolgt. Auf ähnliche Weise dehnt sich der Draht, wie in Fig. 10 dar gestellt, beim Durchgang durch die Ausgangsöffnung 64 ebenfalls radial entlang seinen Zonen mit Mindest radius (R min.) aus, während er entlang seinen Zonen mit Maximalradius (R max.) bei seiner Rückführung in die kreisrunde Form abnimmt.
Und wiederum ist die effektive Veränderung an Querschnittsfläche negativ, so dass sich insgesamt in der Ausgangsöffnung 64 eine zweite Reduzierung ergibt. Der Unterschied zwischen dem Durchmesser der Eingangs- und der Ausgangsquer schnitte 72 und 76 ist in Fig. 11 aufgezeigt. Die verschachtelte Anordnung der vorbeschriebenen Eingangs- und Ausgangswerkzeugwalzen ermöglicht die erfolgreiche Reduzierung von massivem Metalldraht mit glatter Oberflächenbeschaffenheit und weitgehendst kreisrunder Querschnittsform.
Dies ist so auf Grund der Tatsache, dass die ver schachtelte Anordnung durch das sehr nahe Zusam menbringen der Eingangs- und Ausgangsöffnungen ge währleistet, dass der dreiseitig gewölbte Zwischenquer schnitt 74 in genauer Flucht mit den Werkzeugwalzen in die Ausgangsöffnung 64 eintritt.
Wäre der dreiseitig gewölbte Querschnitt zum Bei spiel auch nur geringfügig verdrallt, so kämen seine Punkte mit Maximalradius (R max.) nicht in Flucht mit der Wirklinie der ausgangsseitigen Werkzeugwalzen 44 zu liegen und würde infolgedessen die kombinierte Kraft dieser Walzen ein Drehmoment auf dem Draht um des sen Längsachse in Richtung der Verdrallung erzeugen.
Der verstärkte Druck der Walzen würde dann eine wei tere Verdrallung des Drahtes bewirken, dergestalt, dass dessen Zonen mit Maximalradius (R max.) zwischen be nachbarten abgefasten Kontaktflächen 56 eingeschlossen und Rippen oder Grate entstehen würden.
Die verschachtelte Anordnung verhindert dies je doch, da die Eingangs- und Ausgangsöffnungen äusserst nahe beieinanderliegen und der Draht keinerlei Tendenz hat, sich merklich zu verdrallen, wenn er von der einen in die andere übergeht.
Ein weiterer Vorteil des von den Eingangswalzen er zeugten Umkehrungseffektes ist der, dass hierdurch die zum Durchführen des Drahtes durch die Ausgangswal zen erforderliche Zugkraft verringert wird. So ist also die zum Ziehen des Drahtes durch die beiden Reduzier walzensätze insgesamt erforderliche Zugkraft weitaus geringer als die Summe der Zugkräfte, die benötigt wür den, um einen Draht getrennt durch zwei einzelne ähn liche Walzensätze zu ziehen. Hierdurch wird die Zieh spannung auf ein Mindestmass beschränkt und eine weitaus grössere Reduzierung erreichbar, als dies bisher möglich war.