DE19602054A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Lötstäben aus kupferhaltigem Hartlot - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Lötstäben aus kupferhaltigem HartlotInfo
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Description
Beim Herstellen derartiger Lötstäbe durch Extrudieren treten ganz erhebliche
Probleme auf, da die Einsatztemperatur des Rohstoffs, der in Form von
vorgeheizten Blöcken eingesetzt wird, bereits deutlich über 500°C liegt.
Durch den Extrusionsvorgang, der außerordentlich hohe Preßkräfte erfordert,
wird die Austrittstemperatur der einzelnen Drähte noch weiter erhöht. Dadurch
tritt ohne besondere Maßnahmen eine starke Oxidation der Drahtoberfläche
ein, so daß man in der Vergangenheit gezwungen war, die Lötdrähte bzw. die
fertigen Lötstäbe in starken anorganischen Säuren zu beizen. Die Entsorgung
der verbrauchten anorganischen Säuren stellt ein ganz erheblichen Problem
dar, das zu hohen Herstellkosten der Lötstäbe führt.
Bei Gehalten von Silber und/oder Phosphor im Lötmaterial tritt ein weiteres
Problem dadurch auf, daß die extrudierten Drähte außerordentlich spröde
sind und sich einem Streck- oder Richtvorgang widersetzen. Durch
Abschrecken mit Wasser können sowohl der Oxidationsgrad als auch die
Versprödung verringert werden, vermieden werden können sie nicht.
Der Querschnitt der Lötstäbe kann dabei je nach dem Querschnitt der
Bohrungen kreisförmig oder polygonal sein, wobei das Verhältnis von
Oberfläche zu Volumen bei Lötstäben mit polygonalem Querschnitt noch
ungünstiger wird. Soweit nachstehend der Ausdruck "Bohrungen" für die
Extrusionsöffnungen in der Matrize verwendet wird, handelt es sich also nicht
notwendigerweise um zylindrische Bohrungen.
Die vorstehend beschriebene Problematik wird in den US-Patentschriften 2
290 648 und 2 795 520 eingehend erläutert. Bei den dort beschriebenen
Verfahren und Vorrichtungen werden einzelne Lötdrähte mit dem endgültigen
Querschnitt in senkrechter Richtung extrudiert, wobei durch Anspritzen mit
Wasser eine Abschreckung herbeigeführt und die Oxidation der Oberfläche
verhindert werden soll. Durch das Anspritzen der extrudierten Lötdrähte mit
Wasser wird jedoch eine große Menge an Wasserdampf erzeugt, der zwar
einen Teil des Luftsauerstoffs verdrängt, andererseits aber wiederum eine
Aufwärtsströmung von Dampf erzeugt, der neue Umgebungsluft mitreißt, so
daß der Schutz gegen Oxidation ungenügend ist. Die Herstellung absolut
geradliniger Lötstäbe ist in den genannten Druckschriften nicht angesprochen,
vielmehr ist angegeben, daß die extrudierten Lötdrähte auch auf Spulen
aufgewickelt werden können. Eine geradlinige Drahtführung über größere
Längen ist beim Stande der Technik auch schon deswegen problematisch,
weil die Extrusion in senkrechter Richtung erfolgt.
Die DE- 39 29 287 C2 beschreibt eine Möglichkeit zur Verringerung der
Probleme von Oxidation und Versprödung durch waagerechte Extrusion
einzelner Drähte mit größeren Durchmessern und durch nachfolgendes,
mehrstufiges Herunterwalzen des Drahtquerschnitts auf die gewünschten
Endquerschnitte. Das Herunterwalzen der Drahtquerschnitte führt jedoch
jedes Mal zu einer erneuten Versprödung, der durch Zwischenbeheizungen
entgegengewirkt werden muß. Dieses bekannte Verfahren bedingt einen
aufwendigen Maschinenpark mit hohen Investitions- und Betriebskosten, die
vornehmlich durch wiederholte Erwärmung der Zwischenprodukte bedingt
sind. Die betreffenden Zwischenerwärmungen auf geeignete
Walztemperaturen führen wiederum zu einer erneuten Oxidation der
Drahtoberfläche. Zwar wird auf diese Weise das Beizen der Lötdrähte
vermieden, jedoch ist die Produktionsgeschwindigkeit durch die
aufeinanderfolgenden Walzvorgänge entsprechend gering.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs
beschriebenen Gattung anzugeben, durch das absolut geradlinige Lötstäbe
mit geringstmöglichem Oxidationsgrad ihrer Oberflächen mit hoher
Produktionsgeschwindigkeit bei geringen Investitions- und Betriebskosten
erzeugt werden können, wobei insbesondere auf kostspielige Walzvorgänge
mit Zwischenbeheizungen verzichtet werden soll.
Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt bei dem eingangs beschriebenen
Verfahren erfindungsgemäß dadurch, daß
- a) das Drahtbündel von der Matrize in waagerechter Richtung bis zum Ende des Extrusionsvorgangs kontinuierlich unter Zugspannung über eine Ablagefläche abgezogen und auf dieser abgelegt wird,
- b) der Wasserschleier in einem sich an die Matrize luftspaltfrei anschließenden, auf dem Umfang und zur Matrize hin geschlossenen waagerechten Abschreckkanal auf das Drahtbündel gerichtet wird und
- c) die Einzeldrähte von der Ablagefläche aufgenommen und abgelängt werden.
Durch das Merkmal a) wird erreicht, daß das gesamte Material eines
Extrusionsvorganges vollkommen geradlinig von der Matrize abgezogen wird
und keine Gelegenheit hat, einen unzulässigen gekrümmten Verlauf
anzunehmen. Die Zugspannung darf hierbei natürlich nur so groß sein, daß
die Drahtenden nicht schneller bewegt werden als das aus den Bohrungen
der Matrize austretende Material. Die gesamte Zugspannung darf also die
Zugfestigkeit des extrudierten Materials nicht überschreiten, das sich noch
kurz hinter der Matrize in einer Art teigigem Zustand befindet. Die Erfahrung
hat jedoch gezeigt, daß die Zugspannung sehr wohl so dosiert werden kann,
daß das Drahtbündel in gestrecktem Zustand bis zur Ablagefläche
freischwebend und ausreichend geradlinig geführt werden kann.
Durch die Maßnahme nach Merkmal b) wird erreicht, daß in den
Abschreckkanal keine merklichen Mengen von Umgebungsluft eintreten
können, und daß die Drahttemperatur äußerst rasch auf Werte abgesenkt
wird, bei denen keine merkliche Oxidation mehr erfolgt. Hierbei werden
entsprechend große Mengen an Kühlwasser gebraucht, was jedoch durch
Rückkühlung und Führung des Kühlwassers im Kreislauf keine Probleme
verursacht. Je nach dem Durchmesser des Einsatzmaterials, den einzelnen
Drahtquerschnitten und der Anzahl der Bohrungen in der Matrize können
Drahtbündel mit bis zu 30 Einzeldrähten und einer Länge von 20 bis 40 m
erzeugt werden.
Durch das Merkmal c) wird erreicht, daß die Einzeldrähte in vollständig
abgekühltem und geradlinig gestrecktem Zustand in einzelne Lötstäbe
unterteilt und bündelweise verpackt werden können. Die Ablängung von
Einzeldrähten anstelle der gemeinsamen Durchtrennung von Drahtbündeln
hat den Vorteil, daß die Schnittflächen an den Enden der Lötstäbe absolut
sauber und weitgehend gratfrei sind. Es hat sich gezeigt, daß bei
entsprechender Arbeitsgeschwindigkeit sämtliche Einzeldrähte einer Charge
in einzelne Lötstäbe unterteilt werden können, bevor oder während ein neues
Drahtbündel über die Ablagefläche abgezogen und auf dieser abgelegt wird.
Gegenüber dem bekannten Verfahren mit dem Herunterwalzen dicker
Einzeldrähte hat sich eine erhebliche Einsparung an Heizenergie,
Antriebsenergie für die Walzen und an Arbeitspersonal eingestellt.
Es ist im Zuge einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung besonders
vorteilhaft, wenn sich an den Abschreckkanal luftspaltfrei eine weitere
Abschreckzone anschließt, in der der Wasserschleier auf eine unmittelbar
unter dem Drahtbündel und beidseitig davon angeordnete Prallwand gerichtet
wird, deren längste Achse zumindest im wesentlichen parallel zum
Drahtbündel verläuft und über die das Abschreckwasser in einen Ablauf
geleitet wird.
Während der weiter oben beschriebene Abschreckkanal zumindest teilweise
innerhalb der Presse oder innerhalb eines Pressengestells angeordnet ist,
stellt die vorstehend beschriebene Abschreckzone eine Verlängerung des
Abschreckkanals dar, wodurch eine wirksame Abkühlung des Drahtbündels
auch bei hohen Extrusions- und Abzugsgeschwindigkeiten gewährleistet wird.
Die beschriebene Prallwand dient in ihrem unter Bereich auch dazu, die
relativ großen Wassermengen aus dem Abschreckkanal und der
nachgeschalteten Abschreckzone aufzunehmen und in den beschriebenen
Kühlkreislauf zurückzuführen.
Es ist dabei weiterhin von Vorteil, wenn der gebildete Wasserdampf aus dem
Bereich der Prallwand durch einen Saugzug abgezogen wird. Hierdurch wird
die Umgebung der Presse praktisch frei von unerwünschtem Wasserdampf
gehalten.
Es ist weiterhin von Vorteil, wenn das Drahtbündel jenseits der Prallwand
durch einen von oben nach unten gerichteten Luftzug getrocknet wird.
Dadurch wird das Drahtbündel in praktisch trockenem Zustand über die
Ablagefläche geführt und auf dieser abgelegt, so daß kein verschlepptes
Abschreckwasser den Produktionsprozeß behindert.
Es ist dabei ganz besonders vorteilhaft, wenn die Einzeldrähte des
Drahtbündels mit zumindest im wesentlichen äquidistant verteilt in einer
Zylinderfläche liegenden Drahtachsen durch den Abschreckkanal und die
weitere Abschreckzone abgezogen werden. Dies hat den ganz
entscheidenden Vorteil, daß sämtliche Drahtoberflächen sofort nach dem
Austritt aus der Matrize dem Abschreckwasser ausgesetzt werden, d. h. die
Einzeldrähte behindern nicht den Abschreckvorgang.
Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zum Herstellen von Lötstäben aus
kupferhaltigem Hartlot durch Extrudieren eines Drahtbündels mit einer Presse
mit einer Matrize, die eine Vielzahl von Bohrungen für die Herstellung eines
vorgegebenen Endquerschnitts der Lötstäbe aufweist, und mit einer der
Matrize nachgeschalteten Abschreckzone mit Sprüheinrichtungen zum
Erzeugen eines Wasserschleiers sowie mit einer Ablängeinrichtung zum
Ablängen der Einzeldrähte in vorgegebene Stablängen.
Zur Lösung der gleichen Aufgabe ist eine solche Vorrichtung
erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß
- a) die Bohrungen der Matrize und die Bewegungsbahn des Drahtbündels waagerecht ausgerichtet sind,
- b) sich an die Matrize ein Abschreckkanal anschließt, der auf dem Umfang und gegenüber der Matrize gegen die Umgebungsluft geschlossen ist, und mindestens eine Sprüheinrichtung für Wasser aufweist,
- c) dem Abschreckkanal in waagerechter Richtung eine Ablagefläche für die Ablage des Drahtbündels nachgeordnet ist,
- d) der Ablagefläche eine Antriebseinrichtung für eine Klemmvorrichtung für das Drahtbündel zugeordnet ist, wobei die Klemmvorrichtung zwischen der Matrize und der Ablängeinrichtung hin und her beweglich ist und mittels welcher das Drahtbündel unter Zugspannung bis zum Ende der Ablagefläche abziehbar ist.
Die durch die Merkmale a) bis c) erzielten Vorteile wurden bereits weiter oben
im Zusammenhang mit der Verfahrensführung beschrieben. Durch das
Merkmal d) wird eine quasi-kontinuierliche Massenproduktion erreicht, ohne
daß hierfür eine umfangreicher Maschinenpark erforderlich wäre.
Es ist dabei im Zuge einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen
Vorrichtung besonders vorteilhaft, wenn die Klemmvorrichtung für das
Drahtbündel Teil eines Zugwagens ist, der mittels eines Zugseils über der
Ablagefläche zwischen der Matrize und der Ablängeinrichtung verfahrbar ist.
Es ist von ganz besonderem Vorteil, wenn der Zugwagen auf Fahrschienen in
die Abschreckzone hineinverfahrbar ist, derart, daß die Klemmvorrichtung
unmittelbar an die Matrize oder an eine zur Abstützung der Matrize dienende
Druckplatte anstößt, so daß die aus der Matrize austretenden Drahtenden
sofort von der Klemmvorrichtung erfaßt und dem bereits beschriebenen
Abschreckprozeß ausgesetzt werden können.
Zum Zwecke der Erzielung einer hohen Produktionsgeschwindigkeit ist es
besonders vorteilhaft, wenn die Ablagefläche seitlich des Fahrweges des
Zugwagens verbreitert und mit Einrichtungen zur Querverschiebung des
Drahtbügels auf den verbreiterten Teil der Ablagefläche versehen ist.
Durch diese konstruktive Maßnahme wird erreicht, daß der Fahrweg des
Zugwagens sofort nach dem Ablegen eines Drahtbündels wieder für die
Ablage des nächstfolgenden Drahtbündels freigemacht wird.
Es ist hierbei im Zuge einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung wiederum
von Vorteil, wenn die Klemmvorrichtung einen Außenring und einen hierzu
konzentrischen inneren Klemmkörper aufweist, die einen sich verjüngenden
ringförmigen Klemmspalt mit einem Eintrittsende für die Einzeldrähte
zwischen sich einschließen und durch eine Antriebseinheit unter Verengung
des Klemmspalts axial gegeneinander verspannbar sind.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ergeben sich aus den übrigen Vorrichtungsansprüchen. Ein
Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wird nachfolgend anhand
der Fig. 1 bis 4 näher erläutert.
Es zeigen
Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer vollständigen
Vorrichtung von der Presse bis zur Ablängeinrichtung,
Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch die dem Abschreckkanal
nachgeschaltete Abschreckzone senkrecht zur Zeichen
ebene nach Fig. 1,
Fig. 3 eine Draufsicht auf die Ablagefläche und
Fig. 4 eine Seitenansicht eines Zugwagens im Augenblick der
Aufnahme der Enden eines durch die Presse extrudierten
Drahtbündels.
In Fig. 1 ist sehr schematisch im Schnitt das Ende einer Presse 1
dargestellt, in der sich eine Matrize 2 und ein Abschreckkanal 3 befinden. Vor
der Matrize 2 befindet sich ein vorgeheizter Block 4 aus dem zu
extrudierenden Lötmaterial. Die einzelnen Bohrungen der Matrize 2 sind
waagerecht ausgerichtet, so daß ein Drahtbündel 5 erzeugt wird, dessen
Einzeldrähte parallel zueinander verlaufen. Der horizontale Drahtabzug erfolgt
durch einen Zugwagen 6 mit einer Klemmvorrichtung 7, die weiter unten noch
anhand der Fig. 4 erläutert werden wird.
In dem Abschreckkanal 3 befinden sich mehrere Sprüheinrichtungen 8, die
das Drahtbündel 5 mit einem dichten Wasserschleier beaufschlagen. Es ist zu
erkennen, daß der Abschreckkanal 3 auf dem Umfang und gegenüber der
Matrize 2 gegen den Einfluß von Umgebungsluft geschlossen ist.
Der Zugwagen 6 wird über eine Ablagefläche 9 bewegt, die als Tisch
ausgebildet ist, der eine Länge zwischen 20 und 40 m haben kann. Der
Ablagefläche 9 ist eine Antriebseinrichtung 10 für den Zugwagen 6 und damit
für die Klemmvorrichtung 7 zugeordnet. Zu dieser Antriebseinrichtung
gehören eine angetriebene Seiltrommel 11, zwei Umlenkrollen 12 und 13 und
ein Zugseil 14, dessen beide Enden mit dem Zugwagen 6 verbunden sind. Die
erforderliche Seilspannung wird; dadurch erzeugt, daß die Seiltrommel 11 mit
ihrem Antriebsmotor an einer Schwinge 15 befestigt ist. Die Umlenkrolle 12
befindet sich am Ende der Ablagefläche 9, während sich die Umlenkrolle 13 in
unmittelbarer Nähe der Presse 1 befindet. Durch reversierenden Antrieb der
Seiltrommel 11 läßt sich der Zugwagen 6 mit der Klemmvorrichtung 7
zwischen der Matrize 2 und einer Ablängeinrichtung 16 nach Maßgabe der
Arbeitstakte der Vorrichtung hin und her bewegen, wobei das Drahtbündel 5
unter Zugspannung bis zum Ende der Ablagefläche 9 gezogen wird.
Die Ablängeinrichtung 16 besitzt zwei Einzugswalzen 17 und zwei
Messerwalzen 18, deren Drehzahlen aufeinander abgestimmt sind, so daß
Lötstäbe vorgegebener Länge erzeugt werden können. Die Einzugswalzen 17
können manuell, aber auch durch eine Greifvorrichtung beschickt werden, die
einen Einzeldraht 5a von der Ablagefläche 9 aufnimmt.
Der Zugwagen 6 ist über flexible Strom- und Pneumatikleitungen 19 mit einem
Führungswagen 20 verbunden, der auf einer Horizontalführung 21 die an
einer Raumdecke 22 befestigt ist, dem Zugwagen 6 nachführbar ist. Der
Führungswagen 20 ist seinerseits über weitere Strom- und
Pneumatikleitungen 23 mit ortsfesten Anschlüssen bzw. Aggregaten
verbunden.
Zwischen dem Abschreckkanal 3 und der Ablagefläche 9 ist eine weitere
Abschreckzone 24 angeordnet, die sich luftspaltfrei an den Abschreckkanal 3
anschließt und weitere Sprüheinrichtungen 25 für die Abschreckung des
Drahtbündels 5 aufweist. Fig. 2 zeigt einen Vertikalschnitt durch diese
weitere Abschreckzone 24. Zu dieser Abschreckzone 24 gehört eine
Prallwand 26, die trogförmig ausgebildet, unterhalb der Bewegungsbahn
des Drahtbündels 5 geschlossen ist und Seitenwände 27 und 28 aufweist, die
über die Bewegungsbahn des Drahtbündels 5 nach oben hochgezogen sind.
Zwischen den Seitenwänden 27 und 28 befinden sich mehrere nach unten
gerichtete Sprüheinrichtungen 25 für die Erzeugung mehrerer dichter
Wasserschleier. Die Sprüheinrichtungen 25 werden über eine Leitung 29 mit
Abschreckwasser versorgt, das sich im unteren Bereich der Prallwand 26
sammelt und in Richtung der Pfeile 30 in einen Ablauf 31 abfließt.
Fig. 2 zeigt auch einen Einblick in den Abschreckkanal 3, an dessen in
Blickrichtung hinterem Ende sich die Matrize 2 mit Bohrungen 32 befindet, die
auf einem Kreis 33 angeordnet sind. Diese äquidistant angeordneten und
waagerecht verlaufenden Bohrungen 32 bestimmen auch den räumlichen
Verlauf des Drahtbündels 5 bis zur Klemmvorrichtung 7.
Die Prallwand 26 besitzt zwischen den Seitenwänden 27 und 28 eine obere
Öffnung 34, über der eine Eintrittsöffnung 35 eines Saugzuges 36 für den
Abzug von Wasserdampf angeordnet ist.
Wie wiederum aus Fig. 1 hervorgeht, befindet sich zwischen der
Abschreckzone 24 und der Ablagefläche 9 eine Schlitzdüse 37, die an den
Saugzug 36 angeschlossen ist und zum Ansaugen des Restwassers aus dem
Drahtbündel 5 dient.
Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf die Ablagefläche 9 mit einem frisch
abgelegten Drahtbündel 5 und einem bereits zuvor abgelegten Drahtbündel
5b, das aus der Position 5 durch Einrichtungen 38 in die Position 5
verschoben worden ist. Bei den Einrichtungen 38 handelt es sich um eine
Reihe von Zapfen, die durch Schlitze 39 durch die Ablagefläche 9 nach oben
hindurch ragen und die synchron in Richtung der Pfeile 40 angetrieben
werden. Bevor ein neues Drahtbündel 5 auf der Ablagefläche 9 abgelegt wird,
werden die Einrichtungen 38 wieder in die in Fig. 3 gezeigte obere Stellung
zurückgezogen. Der Fahrweg des Zugwagens 6 wird im Bereich der
Ablagefläche 9 durch eine Führungsschiene 41 definiert, die an ihrem auf
die Presse 1 ausgerichteten Ende mit einer von zwei Fahrschienen 42 und 43
fluchtet. Die Führungsschiene 41 ist nicht durch die Schlitze 39 unterbrochen,
so daß der Zugwagen 6 ruckfrei geführt wird. Die beiden Fahrschienen 42 und
43 sind, wie die Fig. 1, 2 und 4 zeigen, durch die Abschreckzone 24 bis in
den Abschreckkanal 3 hineingeführt. Die Ablagefläche 9 weist einen
verbreiterten Teil 9a auf, der zur Ablage des Drahtbündels 5b dient.
Wie Fig. 4 zeigt, ist der Zugwagen 6 mit Rädern 44 versehen, die auf den
Fahrschienen 42 und 43 bzw. auf der Führungsschiene 41 und auf der
Ablagefläche 9 abrollen. Am pressenseitigen Ende besitzt der Zugwagen 6
einen Ausleger 45, mit dem die Klemmvorrichtung 7 bis an eine Druckplatte
46 herangeführt ist, auf der sich die Matrize 2 abstützt. Die Matrize 2 und die
Druckplatte 46 können auch als eine Einheit aufgefaßt werden. Die
Druckplatte 46 besitzt Bohrungen 47, die mit den Bohrungen 32 in der Matrize
2 fluchten, aber einen größeren Durchmesser aufweisen.
Die Klemmvorrichtung 47 besitzt einen Außenring 48, der eine konische
Innenfläche aufweist und über Distanzbolzen 49 mit dem Zugwagen 6
verbunden ist. Dieser besitzt einen Pneumatikzylinder 50 mit einer
Kolbenstange 51, an deren Ende ein zum Außenring 48 konzentrischer
Klemmkörper 52 befestigt ist, der gleichfalls eine konische Außenfläche
aufweist. Zwischen dem Außenring 48 und dem Klemmkörper 52 wird ein sich
verjüngender ringförmiger Klemmspalt 53 gebildet, dessen pressenseitiges
Ende das Eintrittsende für die Einzeldrähte des Drahtbündels 5 bildet.
Fig. 4 zeigt eine Stellung der Klemmvorrichtung 7, bei der der Außenring 48
bis an die Druckplatte 46 herangefahren ist. In der Öffnungsstellung der
Klemmvorrichtung 7 stößt auch der Klemmkörper 52 an die Druckplatte 46 an,
was in Fig. 4 gestrichelt dargestellt ist. In dieser Stellung fluchtet das
Eintrittsende des Klemmspaltes 53 mit dem Kreis 33 der Bohrungen 32 in der
Matrize bzw. mit den Bohrungen 47 in der Druckplatte 46. Sobald das
Drahtbündel 5 um wenige cm aus der Druckplatte 46 herausgetreten ist, wird
der Klemmkörper 52 mittels der Kolbenstange 51 in die ausgezogen
dargestellte Position zurückgezogen, wodurch sich der Klemmspalt 53 verengt
und die Drahtenden zuverlässig festhält. Der Zugwagen 6 wird nunmehr
mittels des Zugseils 14 von der Presse weg bis zum Ende der Ablagefläche 9
gezogen, was weiter oben bereits beschrieben wurde. Um ein exaktes
Zusammenwirken der Klemmvorrichtung 7 mit der Matrize 2 bzw. mit der
Druckplatte 46 zu gewährleisten, ist der innere Klemmkörper 52 mit einer
ersten Zentriereinrichtung 54 versehen, die als konischer Stift ausgebildet ist,
und die Druckplatte 46 ist mit einer zweiten, hierzu komplementären
Zentriereinrichtung 55 versehen, die als Zylinderbohrung ausgeführt ist. Eine
kinematische Umkehrung der beiden Zentriereinrichtungen 54 und 55 ist
denkbar und dann sinnvoll, wenn eine Matrize 2 ohne die Druckplatte 46
verwendet wird. In diesem Falle wäre die Matrize mit einem Stift zu versehen,
damit keine Austrittsöffnung für das Lötmaterial entsteht.
Die Steuerung des Pneumatikzylinders 50 erfolgt auf folgende Weise: Über
die Strom- und Pneumatikleitungen 19 steht einerseits stets Druckluft an
einem hier nicht gezeigten Steuerventil an. Dieses Steuerventil wird durch
elektrische Impulse betätigt, wodurch der innere Klemmkörper 52 entweder
durch die Druckluft in seine Klemmstellung zurückgezogen oder durch eine
Rückstellfeder in die Ausgangsstellung zurückgeführt wird.
Die Innenfläche des Außenrings 48 und die Außenfläche des Klemmkörpers
52 müssen nicht notwendigerweise Kegelflächen sein. Es ist auch eine
polygonale Ausbildung des Klemmspaltes 53 denkbar, desgleichen eine
Aufrauhung der Begrenzungsflächen des Klemmspalts 53. Der Ausdruck
"ringförmig" besagt also nur, daß es sich um auf dem Umfang geschlossene
Flächen handelt, wobei die gesamte Anordnung koaxial zu einer Systemachse
A-A getroffen ist, die auch mit der Pressenachse A bzw. mit der Achse des
Drahtbündels 5 und dem Zentrum aller Bohrungen 32 in der Matrize 2
übereinstimmt. An die Ablängeinrichtung 16 schließt sich eine
Verpackungsstation an, die hier nicht dargestellt ist.
Claims (18)
1. Verfahren zum Herstellen von Lötstäben aus kupferhaltigem Hartlot
durch Extrudieren eine Drahtbündels (5) mit einem vorgegebenen
Endquerschnitt der Einzeldrähte aus einem Block (4) durch eine Matrize
(2) mit nachfolgendem Abschrecken in einer Abschreckzone durch einen
Wasserschleier und Ablängen in vorgegebene Stablängen, dadurch
gekennzeichnet, daß
- a) das Drahtbündel (5) von der Matrize (2) in waagerechter Richtung bis zum Ende des Extrusionsvorgangs kontinuierlich unter Zugspannung über eine Ablagefläche (9) abgezogen und auf dieser abgelegt wird,
- b) der Wasserschleier in einem sich an die Matrize (2) luftspaltfrei anschließenden, auf dem Umfang und zur Matrize (2) hin geschlossenen waagerechten Abschreckkanal (3) auf das Drahtbündel (5) gerichtet wird und
- c) die Einzeldrähte (5a) von der Ablagefläche (9) aufgenommen und abgelängt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich an den
Abschreckkanal (3) luftspaltfrei eine weitere Abschreckzone (24)
anschließt, in der der Wasserschleier auf eine unmittelbar unter dem
Drahtbündel (5) und beidseitig davon angeordnete Prallwand (26)
gerichtet wird, deren längste Achse zumindest im wesentlichen parallel
zum Drahtbündel (5) verläuft und über die das Abschreckwasser in einen
Ablauf (31) geleitet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der
gebildete Wasserdampf aus dem Bereich der Prallwand (26) durch einen
Saugzug (36) abgezogen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das
Drahtbündel (5) jenseits der Prallwand (26) durch einen von oben nach
unten gerichteten Luftzug getrocknet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Einzeldrähte (5a) des Drahtbündels (5) mit zumindest im wesentlichen
äquidistant verteilt in einer Zylinderfläche liegenden Drahtachsen durch
den Abschreckkanal (3) und die weitere Abschreckzone (24) abgezogen
werden.
6. Vorrichtung zum Herstellen von Lötstäben aus kupferhaltigem Hartlot
durch Extrudieren eines Drahtbündels (5) mit einer Presse (1) mit einer
Matrize (2), die eine Vielzahl von Bohrungen (32) für die Herstellung
eines vorgegebenen Endquerschnitts der Lötstäbe aufweist, und mit
einer der Matrize (2) nachgeschalteten Abschreckzone mit
Sprüheinrichtungen (8) zum Erzeugen eines Wasserschleiers sowie mit
einer Ablängeinrichtung (16) zum Ablängen der Einzeldrähte (5a) in
vorgegebene Stablängen, dadurch gekennzeichnet, daß
- a) die Bohrungen (32) der Matrize (2) und die Bewegungsbahn des Drahtbündels (5) waagerecht ausgerichtet sind,
- b) sich an die Matrize (2) ein Abschreckkanal (3) anschließt, der auf dem Umfang und gegenüber der Matrize (2) gegen die Umgebungsluft geschlossen ist, und mindestens eine Sprüheinrichtung (8) für Wasser aufweist,
- c) dem Abschreckkanal (3) in waagerechter Richtung eine Ablagefläche (9) für die Ablage des Drahtbündels (5) nachgeordnet ist,
- d) der Ablagefläche (9) eine Antriebseinrichtung (10) für eine Klemmvorrichtung (7) für das Drahtbündel (5) zugeordnet ist, wobei die Klemmvorrichtung (7) zwischen der Matrize (2) und der Ablängeinrichtung (16) hin und her beweglich ist und mittels welcher das Drahtbündel (5) unter Zugspannung bis zum Ende der Ablagefläche (9) abziehbar ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen
dem Abschreckkanal (3) und der Ablagefläche (9) eine weitere
Abschreckzone (24) angeordnet ist, die sich luftspaltfrei an den
Abschreckkanal (3) anschließt und mindestens eine weitere
Sprüheinrichtung (25) für Wasser und eine Prallwand (26) aufweist, die
zumindest seitlich und unterhalb der Bewegungsbahn des Drahtbündels
(5) angeordnet ist und deren längste Achse zumindest im wesentlichen
in waagerechter Richtung verläuft, und daß das freie Ende der Prallwand
(26) über einem Ablauf (31) für das Wasser angeordnet ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß über einer
oberen Öffnung (34) der Prallwand (26) eine Eintrittsöffnung (35) eines
Saugzuges (36) für den Abzug von Wasserdampf angeordnet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die
Prallwand (26) trogförmig ausgebildet und unterhalb der Bewegungsbahn
des Drahtbündels (5) geschlossen ist und Seitenwände (27, 28)
aufweist, die über die Bewegungsbahn nach oben hochgezogen sind,
und daß zwischen den Seitenwänden (27, 28) mindestens eine nach
unten gerichtete Sprüheinrichtung (25) für die Erzeugung mindestens
eines Wasserschleiers angeordnet ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die
Klemmvorrichtung (7) Teil eines Zugwagens (6) ist, der mittels eines
Zugseils (14) über der Ablagefläche (9) zwischen der Matrize (2) und der
Ablängeinrichtung (16) verfahrbar ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der
Zugwagen (6) auf Fahrschienen (42, 43) in die Abschreckzone (24)
hinein verfahrbar ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die
Ablagefläche (9) seitlich des Fahrweges des Zugwagens (6) verbreitert
und mit Einrichtungen (38) zur Querverschiebung des Drahtbündels (5)
auf dem verbreiterten Teil (9a) der Ablagefläche (9) versehen ist.
13. Vorrichtung nach den Ansprüchen 11 und 12, dadurch gekennzeichnet,
daß der Zugwagen (6) im Bereich der Ablagefläche (9) durch eine
Führungsschiene (41) geführt ist, die mit einer der Fahrschienen (42)
fluchtet.
14. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die
Klemmvorrichtung (7) einen Außenring (48) und einen hierzu
konzentrischen inneren Klemmkörper (52) aufweist, die einen sich
verjüngenden ringförmigen Klemmspalt (53) mit einem Eintrittsende für
die Einzeldrähte zwischen sich einschließen und durch eine
Antriebseinheit (50) unter Verengung des Klemmspalts (53) axial
gegeneinander verspannbar sind.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die
Bohrungen (32) der Matrize (2) auf einem Kreis (33) liegen, daß die
Klemmvorrichtung (7) bis an die Matrize (2) abstützende Druckplatte (46)
heran verfahrbar ist und daß das Eintrittsende des Klemmspalts (53) in
geöffnetem Zustand mit dem Kreis (33) der Bohrungen (32) in der
Matrize (2) fluchtet.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der
innere Klemmkörper (52) eine erste Zentriereinrichtung (54) aufweist,
der mit einer zweiten, hierzu komplementären Zentriereinrichtung (5) an
der Matrize (2) oder an der Druckplatte (46) zusammenwirkt.
17. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der
Zugwagen (6) über flexible Strom- und Pneumatikleitungen (19) mit
einem Führungswagen (20) verbunden ist, der auf einer
Horizontalführung (21) dem Zugwagen (6) nachführbar ist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen
der Abschreckzone (24) und der Ablagefläche (9) unterhalb der
Bewegungsbahn des Drahtbündels (5) eine Schlitzdüse (37) mit einem
nachgeschalteten Saugzug (36) für das Absaugen von Restwasser aus
dem Drahtbündel (5) angeordnet ist.
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DE102007034093A1 (de) | 2007-07-21 | 2009-01-22 | Umicore Ag & Co. Kg | Verfahren zur Herstellung eines Drahtes aus Kupfer oder aus einer Kupferlegierung |
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- 1996-01-20 DE DE1996102054 patent/DE19602054C2/de not_active Expired - Fee Related
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