DE10336988A1 - Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Metalldrähten - Google Patents

Abstract

Bei einem Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Metalldrähten wird ein runder Metalldraht in einer oder mehreren Stufen in seinem Querschnitt reduziert. Dabei wird der Metalldraht zumindest in der letzten Stufe in einem seitlich offenen Kaliber zu einem Flachdraht umgeformt.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Metalldrähten nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 6.
• In der Industrie, insbesondere in der Elektroindustrie besteht ein großer Bedarf an metallischen Flachdrähten. Unter einen Flachdraht wird im allgemeinen ein Draht mit rechteckigem Querschnitt verstanden, dessen Dicke im Verhältnis zur Breite wesentlich geringer ist.
• Die Herstellung derartiger Flachdrähte erfolgt nach der herkömmlichen Weise durch Walzen von Runddrähten. Als Vormaterial werden üblicherweise die sogenannten kostengünstig nach dem Gießwalzverfahren herstellbaren Properzidrähte eingesetzt.
• Die Runddrähte werden zunächst auf einer Mehrfachziehanlage heruntergezogen und dann in einem abschließenden Walzvorgang zu dem Flachdraht umgeformt.
• Der Nachteil dieser Vorgehensweise ist darin zu sehen, daß das Walzen aufgrund der hohen Wärmeentwicklung relativ langsam ist. Darüberhinaus ist der Walzvorgang recht wartungsintensiv.
• Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem Flachdrähte in einem Arbeitsgang aus Runddrähten in wirtschaftlicher Weise hergestellt werden können.
• Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 erfaßten Merkmale gelöst.
• Der wesentliche Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß der Arbeitsschritt „Abflachen" in den mit hoher Geschwindigkeit durchgeführten Ziehvorgang integriert wird. Dabei wird kein Flachdraht mit exakt rechteckigem Querschnitt erzeugt, sondern ein Draht mit einem Querschnitt, bei dem die langen Seiten parallel zueinander verlaufen und die schmalen Seiten gerundet sind.
• Die nach der Lehre der Erfindung herstellbaren Flachdrähte finden bevorzugt Anwendung als Abschirmdrähte von elektrischen Kabeln und Leitungen. Sie sind in der Lage, bei gleichem Metallgewicht eine größere Fläche abzudecken und führen somit zu erheblichen Einsparungen an Gewicht und Kosten bei den Kabeln und Leitungen.
• Insbesondere, wenn die Flachdrähte ein Verhältnis von Dicke zu Breite von weniger als 1 : 5 aufweisen, lassen sich die Flachdrähte auf Flechtanlagen zu einem Geflecht verarbeiten.
• Neben der Möglichkeit, das Verformen des Runddrahtes zu einem Flachdraht im selben Arbeitsschritt wie das Ziehen des Runddrahtes quasi als letzte Arbeitsstufe durchzuführen, besteht auch die Möglichkeit, im Anschluß an den Ziehvorgang im Wege eines Umwickelvorgangs von einer Spule auf die andere den runden Draht zu einem Flachdraht umzuformen.
• Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen erfaßt.
• Die Erfindung ist anhand der in den 1 und 2 schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
• 1 zeigt eine seitliche Ansicht einer Ziehmatrize 1, die aus einem Unterteil 2 und einem Oberteil 3 aufgebaut ist. Das Unterteil 2 ist vorzugsweise fest auf einer Unterlage angeordnet. Das Oberteil 3 ist ebenfalls in seiner Lage zum Unterteil 2 festgelegt, der Abstand von Unterteil 2 zu Oberteil 3 ist jedoch vorstellbar.
• Unterteil 2 und Oberteil 3 weisen je einen Einlaufbereich 2a und 3a auf, der zur Kühlung der Matrize 1 dient. In Fertigungsrichtung gesehen – in der Figur nach rechts – folgen der Umformbereich 2b und 3b sowie der Kalibrierbereich 2c und 3c, welcher die Dicke des Flachdrahtes bestimmt. Der Auslaufbereich ist mit 2d und 3d bezeichnet.
• Wie die 1 verdeutlicht, wird der Runddraht 4 durch die aus Unterteil 2 und Oberteil 3 bestehende Matrize 1 durch einen Ziehvorgang allmählich zu einem Flachdraht 5 umgeformt. Dadurch, daß die Matrize 1 zu den Seiten hin offen ist, ist der Querschnitt des Flachdrahtes nicht rechteckförmig, sondern die Schmalseiten verlaufen gekrümmt, was daraus resultiert, daß die Verformung im eigentlichen Sinne eine Abflachung bzw. ein Quetschvorgang ist.
• 2 zeigt eine Ansicht der Matrize 1 entgegen der Fertigungsrichtung. Hier ist klar erkennbar, daß die Matrize 1 kein geschlossenes Kaliber zeigt.
• Um eine seitliche Verschiebung des Runddrahtes 4 bzw. des Flachdrahtes 5 zu vermeiden, können nicht dargestellte Führungen vor und/oder hinter der Matrize 1 vorgesehen sein.
• Die in den 1 und 2 dargestellte Matrize 1 kann als letzte Ziehstufe in einer kontinuierlich arbeitenden Mehrfachziehanlage eingesetzt werden, wobei auch mehrere erfindungsgemäße Matrizen hintereinander angeordnet sein können, um eine allmähliche Verformung bis zum endgültigen Querschnitt des Flachdrahtes 5 zu ermöglichen. Die Verformung kann mit einer Querschnittsreduzierung einhergehen, es können jedoch auch die Querschnitte von Rund- und Flachdraht größenordnungsmäßig gleich sein.
• Die erfindungsgemäße Matrize kann auch beim Umspulen von einer ersten Spule zu einer zweiten Spule eingesetzt werden, wobei der von der ersten Spule ablaufende Runddraht zu dem Flachdraht verformt wird, der dann auf die zweite Spule aufgewickelt wird.
• Neben den oben erwähnten Vorteilen weist die Erfindung noch den entscheidenden Vorteil auf, daß die für die Verformung benötigten Oberflächen des Unterteils 2 und des Oberteils 3 wesentlich einfacher poliert werden können, als es bei Matrizen mit geschlossenem Kaliber möglich ist.

Claims (10)

1. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Metalldrähten, bei dem ein runder Metalldraht in einer oder mehreren Stufen in seinem Querschnitt reduziert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Metalldraht zumindest in der letzten Stufe in einem seitlich offenen Kaliber zu einem Flachdraht umgeformt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umformung zu einem Flachdraht ohne wesentliche Querschnittsabnahme erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Metalldraht zu einem Flachdraht mit einem Verhältnis von Dicke zu Breite von maximal 1 : 5 umgeformt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Metalldraht in bis zu fünf Verformungsstufen zu dem Flachdraht umgeformt wird.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bestehend aus einer Ablaufvorrichtung für den runden Metalldraht, einer Vielzahl von hintereinander angeordneten Matrize sowie einer hinter jeder Matrize vorgesehenen Abzugsscheibe, die regelbar angetrieben ist, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die letzte Matrize aus einem Unterteil (2) und einem Oberteil (3) aufgebaut ist und der Abstand von Oberteil (3) zu Unterteil (2) voneinander einstellbar ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Unterteil (2) fest angeordnet und das Oberteil (3) höhenverstellbar ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß Unterteil (2) und Oberteil (3) aus länglichen Bauteilen bestehen, deren einander zugekehrten Oberflächen einen ersten sich in Fertigungsrichtung verengenden ersten Bereich (2a, 3a) mit einem Öffnungswinkel von mehr als 25°, einen zweiten sich in Fertigungsrichtung verengenden Bereich (2b, 3b) mit einem Öffnungswinkel zwischen 1,5 und 20°, einen dritten Bereich (2c, 3c), bei dem die Oberfläche von Unterteil (2) und Oberteil (3) nahezu parallel zueinander verlaufen sowie einen vierten sich in Fertigungsvorrichtung erweiternden Bereich (2d, 3d) aufweisen, wobei der erste Bereich (2a, 3a) der Kühlung von Unterteil (2) und Oberteil (3) dient, der zweite Bereich (2b, 3b) der Umformung dient und der dritte Bereich (2c, 3c) die Wanddicke des abgeflachten Drahtes (5) festlegt.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die einander zugekehrten Oberflächen von Unterteil (2) und Oberteil (3) zumindest teilweise mit einer abriebfesten Beschichtung versehen sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung eine Diamantbeschichtung ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht eine superharte amorphe Kohlenstoffschicht ist.