-
Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines gratfreien, walzplattierten
Werkstückstranges Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines gratfreien,
walzplattierten Werkstückstranges sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses
Verfahrens mit einer Span- bzw. Schabmatrize und einer Anzahl ein geschlossenes
Kaliber ausbildende Walzen.
-
Bei der Herstellung von walzplattierten Werkstücksträngen, beispielsweise
aluminiumplattierten Stahldrähten oder -stäben, entstehen an den Übergangsstellen
zwischen jeweils zwei Plattierungswalzen hervorstehende Grate. Diese Grate können
in den nachfolgenden Verarbeitungsstufen, beispielsweise beim Ziehen, zu Oberflächenfehlern,
z. B. überlappungen, Schalen, Rauhigkeiten od. dgl., bzw. zu Schädigungen der Werkzeuge
führen, müssen also zuvor in einem gesonderten Arbeitsgang entfernt werden.
-
Man bemüht sich daher, die Gratbildung beim Plattieren möglichst überhaupt
zu vermeiden. Die dabei demnach nicht ganz zu vermeidenden Grate sind sehr unregelmäßig
im Auftreten und in der Ausbildung und schon wegen dieser Unregelmäßigkeiten schwierig
zu entfernen. Da man die Grate direkt an der Werkstückoberfläche entfernen muß,
führen diese Unregelmäßigkeiten dabei leicht zum Aufreißen sowie zu Beschädigungen
der Plattierung und damit zu Werkstückausfällen.
-
Insbesondere sind aus diesen Gründen auch für das Abschaben von nicht
plattierten Werkstücken bekannte Span- bzw. Schabmatrizen oder Schaberinge nicht
geeignet.
-
Gerade aber bei einem bekannten Verfahren, bei dem die Plattierung
durch Aufwalzen eines Metallpulvers erfolgt, entstehen beim Abschaben des nach dem
Aufwalzen noch verbleibenden losen Metallpulvers mittels eines Abstreifblechs die
vorgenannten Schwierigkeiten und Ausfälle. Insbesondere wird dabei die dünne plattierte
Schicht wegen der über dem ganzen Werkstückumfang auftretenden Reibung leicht zu
Falten aufgeschoben.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, demgegenüber ein Verfahren und eine
Vorrichtung zum Herstellen eines gratfreien, walzplattierten Werkstückstranges zu
schaffen, bei dem insbesondere die vorstehend genannten Nachteile des Bekannten
vermieden werden, und durch ein aufeinander angepaßtes Zusammenwirken des Aufwalzvorganges
mit einem Entgratungsvorgang die wirtschaftlichere Herstellung eines qualitativ
verbesserten Erzeugnisses zu gewährleisten.
-
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht in einem vorgenannten
Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, daß beim Aufwalzen der Plattierung Grate
mit an der Ansatzstelle zum Werkstückstrang verdicktem Fußabschnitt geformt werden
und diese Grate sodann durch den verdickten Fußabschnitt hindurch abgespant werden.
-
Dafür ist es zweckmäßig, daß der nach dem Abspanen verbleibende Teil
des verdickten Fußabschnitts bündig in die Oberfläche des Werkstückstranges eingepreßt
wird.
-
Erfindungsgemäß ist eine Vorrichtung zur Durchführung der vorgenannten
Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß das Walzenkaliber im Bereich der Trennebenen
benachbarter Walzen Aussparungen aufweist und daß mehrere je eine entgegengesetzt
zur Bewegungsrichtung des Werkstückstranges vorstehende, längs der Werkstückstrangachse
angeordnete Messerkante aufweisende Matrizen vorgesehen sind, wobei die Messerkanten
ein in den Bereich der Grate hineinragendes Kaliber bilden.
-
Dabei ist es vorteilhaft, daß die Messerkanten ein an sich bekanntes
bogenartiges, den Werkstückstrang umschließendes Profil aufweisen. Zwar sind nämlich
bogenartige Messerkantenprofile aus den Vorrichtungen zum Schaben unplattierter
Werkstücke bekannt, doch kommt es erfindungsgemäß darauf an,
daß
das von den Messerkanten gebildete Kaliber lediglich in den Fußbereich der erfindungsgemäß
entwickelten Grate eingreift und von den übrigen Umfangsbereichen des Werkstückstranges
noch einen gewissen Abstand behält.
-
Der mit der Erfindung erzielte technische Fortschritt liegt in der
Vermeidung der Nachteile des Bekannten bzw. in der Erzielung einer entscheidend
gleichmäßiger gestalteten Verarbeitungstechnik. Insbesondere ist mit der Erfindung
unter Vermeidung der bekannten Materialschädigungen die kontinuierliche Herstellung
eines gratfreien Werkstückstranges in einem Verarbeitungsdurchlauf möglich, und
zwar mit Walzgeschwindigkeit. Dadurch, daß erfindungsgemäß beim Vorgang des Walzplattierens
im Gegensatz zum Bekannten bewußt eine stärkere, aber gleichmäßige Ausbildung des
ohnehin nie ganz vermeidbaren Walzgrates erfolgt, werden die Messerkanten beim Spanen
dieser zumindest in ihrem verdickten Fußabschnitt gleichmäßigen Grate auch praktisch
zentrisch zum Werkstückstrang geführt, so daß die übrigen Umfangsabschnitte des
Werkstückstranges ungefährdet bleiben.
-
Die Erfindung ist nachstehend an Hand eines Beispiels mit Zeichnungen
näher erläutert. Es zeigt F i g.1 eine teilweise weggebrochene Seitenansicht eines
Walzwerks zum Walzplattieren von Stäben, bei der sich ein walzplattierter Stab längs
einer Durchlauflinie durch das Walzwerk und anschließend durch eine Entgratungsvorrichtung
mit den Merkmalen der Erfindung hindurchbewegt, F i g. 2 eine vergrößerte Ansicht
eines Teils des in F i g.1 dargestellten Walzwerks im Schnitt längs der Linie II-11
von F i g. 1, die ein erfindungsgemäßes Plattierwalzenkaliber darstellt, mit dem
Grate hervorgebracht werden können, F i g. 3 im Schnitt längs der Linie III-III
in F i g. 1 eine schematische Darstellung eines plattierten Stabes, dessen Grate
nach dem Walzen abzuspanen sind, F i g. 4 eine Stirnansicht einer Entgratungsvorrichtung
mit den Merkmalen der Erfindung und F i g. 5 einen Schnitt längs der Linie V-V in
F i g. 4. Das in den Figuren dargestellte Walzwerk 10 gehört zu einer Anlage zur
Herstellung von walzplattierten Stäben oder Drähten 11 a durch Auftragen eines pulverförmigen
Werkstoffes auf einen festen, länglichen Kern 11, der sich längs einer Durchlauflinie
in Richtung des Pfeils 12 durch das Walzwerk hindurchbewegt. Das Walzwerk 10 weist
mit Umfangsvertiefungen 14 versehene kalibrierte Walzen 13 auf, die dort, wo sich
die Walzen am nächsten kommen, ein geschlossenes Kaliber 15 bilden, wobei die sich
berührenden, auseinanderlaufenden Oberflächen der Walzen zwischen den jeweils benachbarten
Walzen Ebenen 16 festlegen, die in F i g. 2 in den Diagonalen dargestellt sind,
obwohl sie in bezug auf die Achse der Durchlauflinie grundsätzlich auch anders angeordnet
sein können.
-
Selbst wenn die Walzen 13 noch so genau gearbeitet sind und sich an
den auseinanderlaufenden Ebenen 16 noch so genau berühren, kommt es vor; daß an
der Oberseite der Plattierungsschicht auf dem Werkstückstrang 11 a bei seinem Durchlauf
durch das Walzenkaliber 15 gemäß F i g. 3 Grate 17 ausgebildet werden. Wenn der
plattierte Kern 11 in seiner in F i g. 3 dargestellten Form durch Einführen in ein
weiteres geschlossenes Kaliber weitergewalzt wird, würde unter anderem zumindest
die Gefahr bestehen, daß sich diese Grate umfalten und im Bereich ihrer Grundlinie
in die Werkstückoberfläche eingewalzt werden, wodurch das Enderzeugnis verdorben
würde.
-
Bei der dargestellten Ausführungsform wird der plattierte Werkstückstrang
11 a dann jedoch direkt bei seiner Bewegung entlang der Durchlauflinie in Richtung
auf deren Abgabeende, vorzugsweise unter dem Zug einer Haspel oder einer ähnlichen
Vorrichtung, durch eine fest zwischen den Ständern 19 des Walzwerks 10 angeordnete
und die Durchlauflinie koaxial umgebende Entgratungsvorrichtung 18 entgratet. Darüber
hinaus kann eine in F i g. 5 gestrichelt eingezeichnete Führung 20 vorgesehen sein,
die zwei in lotrechter Richtung einstellbar gelagerte, mit Vertiefungen versehene
Führungswalzen 21 aufweist und auf die Durchlauflinie ebenfalls zentriert ist. Damit
wird die Gleichmäßigkeit der Durchlauflinienachse und des sich entlang dieser Linie
bewegenden Werkstückstranges 11 a noch erhöht, und zwar wenn die Führungswalzen
21 mit Hilfe von Stellschrauben 22 gegen den plattierten Werkstückstrang
11 a angestellt sind.
-
Die Entgratungsvorrichtung 18 ist mit einer zwischen die Ständer 19
hineinreichenden und an diesen befestigten Konsole 23 verschraubt, die sie fest
in Arbeitsstellung hält. Die Entgratungsvorrichtung 18
weist eine auf eine
Mittelöffnung 25 einer Zentrierplatte 26 ausgerichtete weitere Mittelöffnung 24
auf. Die in Querrichtung in eine Vertiefung der Vorderseite der Konsole 23 eingesetzte
und mit dieser verschraubte ZentrierpIatte 26 weist einen nach vorn vorstehenden
zylindrischen Flansch 27 auf, der an mehreren gegeneinander versetzten Stellen seines
Umfangs jeweils mit Innengewinde versehene öffnungen 28 besitzt, in die Zentrierschrauben
29 eingeschraubt sind.
-
An die Zentrierpiatte 26 ist mit Hilfe von Schrauben 31 ein Werkzeughalter
30 angeschraubt. Die die Zentrierplatte 26 durchsetzenden Schraub-Iöcher sind groß
genug, um den Werkzeughalter 30 durch Quereinstellung zentrieren zu können, wobei
die ihn durchsetzende, sich nach hinten zu erweiternde zentrale Öffnung 32 koaxial
auf die Durchlauflinie ausgerichtet wird. Der Werkzeughalter 30
kann mit Hilfe
der Zentrierschrauben 29 zentriert werden, bevor die Schrauben 31 angezogen werden.
-
Der Werkzeughalter 30 ist am oberen und unteren Teil an zueinander
parallel verlaufenden Abschnitten seines Umfangs abgeflacht, und zwar jeweils unter
Bildung von waagerechten Flächen 33. An diesen Flächen 33 am Umfang des Werkzeughalters
30 sind Querträger 34 gehaltert, die mit Innengewinde versehene zentrale Öffnungen
aufweisen, in die obere und untere handbetätigte Stellschrauben 35 eingreifen. Die
Halterung der Querträger 34 erfolgt durch Schrauben 40 an den Flächen 33. Darüber
hinaus weist der Vorderteil des Werkzeughalters 30 eine Vertiefung auf, deren Seiten
36 eine Gleitbahn für obere und untere Schlitten 37 bilden, deren äußere Enden mit
T-förmigen Schlitzen 38 versehen sind, in denen sich die entsprechend geformten
Innenenden 39 der Stellschrauben 35 zu drehen vermögen. An der Vorderseite des Werkzeughalters
30 ist eine mit Führungsanschlägen 42 versehene Abdeckplatte 41 angeschraubt, die
einen Teil der zugehörigen Schlitten 37 überdecken und in ihrer Gleitbahn halten.
Jeder
Schlitten 37 weist eine halbkreisförmige Nut 43 auf, in der eine halbkreisförmige
Matrize 44 mit einer nach vorn vorstehenden Messerkante 45 gelagert ist. Die Matrizen
sind bei 46 innen hohl und erweitern sich zwecks Entlastung nach hinten, so daß
die beiden Matrizen 44 einen auf halbkreisförmige Öffnungen 47 durch die Schlitten
37 ausgerichteten hohlen Kegelstumpf bilden. Jede Matrize wird durch einen an ihrem
Schlitten angeschraubten Klemmblock 48 festgehalten. Zu Beginn eines Arbeitsgangs
sind die Matrizen zunächst in gewissem Abstand voneinander angeordnet. Nachdem der
Werkstückstrang längs der Durchlauflinie in Bewegung gesetzt worden ist, werden
die Matrizen zusammengefahren und die Grate 17 längs des Kalibers 45 a entfernt.
Der Durchmesser des Kalibers 45 a ist etwas größer als der Außendurchmesser
des das Walzenkaliber 15 verlassenden plattierten Stabes oder Drahtes 11 a.
-
Erfindungsgemäß sind die innersten Enden der auseinanderlaufenden
Kanten der Walzen 13 vorzugsweise sogar so angeschliffen, daß sie an den einzelnen
auseinanderlaufenden Trennebenen 16 sich in Richtung auf die Achse der Durchlauflinie
öffnende kleine prismenförmige Aussparungen 16a bilden, welche in radialer Richtung
schwach nach außen abgeschrägte, etwas über die Oberfläche des plattierten Stabes
hinausstehende verdickte Fußabschnitte 17 a an der Grundfläche der Grate 17 hervorbringen.
Die Messerkanten 45 bewegen sich daher beim Schneiden durch diese Fußabschnitte
17 a, die einen genügenden Widerstand gewährleisten, um einen verhältnismäßig sauberen
Scherschnitt hervorzubringen, der kein Zerreißen oder Einkerben der Werkstückoberfläche
bewirkt und ein Weggleiten der Schneidlinie in die Oberfläche des plattierten Stabes
11 a verhindert. Andererseits ist jedoch die Grundfläche oder der verbleibende Rest
des Fußabschnitts 17 a so gering, daß er einer weiteren Walzbehandlung unterworfen
werden kann, bei der seine Oberfläche ohne Entstehung von weiteren Oberflächen-
oder sonstigen Fehlern glattgewalzt wird.
-
Obwohl die dargestellte Ausführungsform in Verbindung mit plattierten
Stäben oder Drähten beschrieben wurde, bei denen in Stablängsrichtung verlaufende
Grate ausgebildet werden, ist die Erfindung auch allgemein auf an Enden auftretende
Grate und Rippen, beispielsweise spiralförmige Grate und Rippen, anwendbar, die
durch Relativbewegung dieser Grate oder Rippen gegenüber einer Entgratungsvorrichtung
mit den Merkmalen der Erfindung beseitigt werden sollen. Darüber hinaus läßt sich
die Erfindung auch zum Entfernen von Graten und Rippen von Werkstücken verwenden,
die einen anderen Querschnitt als die dargestellten besitzen.