DE2038065B2 - Verfahren zum Verbinden der Enden zweier Kompounddrähte mit einem Kern aus Aluminium und einem Mantel aus Kupfer - Google Patents

Description

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sentlichen denselben Querschnittsaufbau mit denselben Materialeigenschaften aufweist wie die übrigen Stellen des Kompounddrahtes, wobei vor dem Stumpfschweißen kein scusRtelicher Arbeitsgang erforderlich sein soll.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß auf einen der Drähte vom Drahtende her eine außen mit Sprengstoff beschichtete Hülse aus Kupfer geschoben wird, daß anschließend beide Drahtenden durch Stumpfschweißen zusammengefügt werden, daß ein an der Verbindungsstelle entstehender Wulst entfernt wird, daß der Durchmesser des Drahtes im Bereich der Verbindungsstelle geschwächt wird und daß anschließend die Hülse über die Verbindungsslelle geschoben und der Sprengstoff in einer Druckkammer gezündet wird.

Durch das Verfahren nach der Erfindung wird eine Verbindungsstelle erreicht, die im wesentlichen denselben Kerndurchmesser und dieselbe Dicke des Mantels sowie eine gleichwertige Bindung zwischen Kern und Mantel aufweist wie alle übrigen Stellen des Kompounddrahtes.

Wegen der Empfindlichkeit der Materialkombination von Kupfer und Aluminium beim Erwärmen ist die Stumpfschweißung ohne Wärmezufuhr besonders geeignet für die Verbindung solcher Kompounddrähte. Wärmezufuhr kann angewendet werden, wenn der Kupfermante! auf der Strecke, die auf 400° C oder mehr erwärmt wird, abgeschält wird, was jedoch eine vermehrte Vorbearbeitung der Drahtenden und die Verwendung einer längeren Verhindungs-Ihülse bedeutet. Ein Stück auf jeder Seite der Verbindungsstelle kann auf einen kleineren Außendurchmesser als der Mantelaußendurchmesser gebracht werden. In der Regel wird der Bereich in der Nähe der eigentlichen Verbindungsstelle, der beim Schweißen einen größeren Durchmesser bekommen hat, auf denselben Durchmesser wie der Kern bearbeitet, wonacli der Durchmesser nach und nach zunimmt.

Die Hülse mit dem Sprengstoff wird über die Verbindungsstelle geschoben und der Sprengstoff zum Detonieren gebracht, so daß die Hülse durch Sprengschweißen mit dem Draht zusammengeschweißt wird. Danach wird die Verbindungsstelle auf denselben Außendurchmesser wie der übrige Draht gebracht.

Die Verbindungsstelle soll nach weiteren Merkmalen im Rahmen der Erfindung etwas länger sein als die bearbeitete Verbindungsstelle und im wesentlichen so dick w'iz der Mantel des Drahtes. Die Hülse kann in Ausgestaltung der Erfindung der Bearbeituiig an der Verbindungsstelle angepaßt sein, indem ihre Manteldicke zu den Enden hin abnimmt.

Der Sprengstoff kann gemäß weiterer Merkmale der Erfindung von einem Ende der Hülse her oder von der Mitte der Hülse aus zum Detonieren gebracht werden, In beiden Fa'llen ist es wichtig, daß der Sprengstoff auf dem ganzen Umfang der Hülse gleichzeitig gezündet wird.

Der Patentanspruch 1 gilt nur nach Maßgabe seiner Gesamtkombination,

Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles beschrieben. Es zeigt

ίο Fig. 1 zwei kupferverkleidete Aluminiumdräbte oder -stangen, die durch Stumpfsscbweißung ohne Wärmezufuhr zusammengefügt sind,
F i g, 2 die bearbeitete Verbindungsstelle,
F i g. 3 die von einer außen mit einer Sprengstoff-

schicht beschichteten Kupferhülse umgebene und in einer Druckkammer angeordnete Verbindungsstelle, Fig.4 die Verbindungsstelle nach dem Sprengschweißen und
F i g. 5 die auf dasselbe Maß wie der übrige Draht

so gebrachte Verbindungsstelle beider Drähte.

In den F i g. 1 bis 5 bezeichnen 1 α und 1 b den Kern und 2 α und 2 b ckn Mantel von zwei Drähten oder Stangen, die durch Stumpfschweißen ohne Wärmezufuhr zusammengefügt sind, wobei sich ein

Wulst 3 an der durch die gestrichelte Linie angegebenen Verbindungsstelle 4 gebildet hat. Dieser Wulst 3 wird soweit weggearbeitet, bis eine ringförmige Einschnürung nach F i g. 2 entsteht. Diese Einschnürung und der Kupfermantel auf beiden Seiten der Ein-

schnürung werden mechanisch, chemisch oder sowohl mechanisch als auch chemisch gereinigt. Es ist zweckmäßig, die Einschnürung, wie in F i g. 2 gezeigt ist, mit einem stetigen Übergang vom Kerndurchmesser bis zum Außendurchmesser auszuführen.

Eine Hülse 6 aus Kupfer mit einer außen aufgetragenen Sprengstoffschicht 7, die vor dem Stumpfschweißen auf einen der Drähte geschoben worden ist, wird nach der Verbindung der Drähte und der Bearbeitung der Verbindungsstelle 4 über die Verbin-

dungssteile 4 geschoben, wonach Draht und Hülse in eine Druckkammer 8 eingeführt werden, wie in Fig.3 gezeigt ist. Der Sprengstoff wird von einem ringförmigen Zünder 9 gezündet, der an einem Ende der Hülse angeordnet ist. Der Zünder ist durch die Kabel 10 und 11 mit einem nicht gezeigten Auslöser verbunden. Durch Zünden der Sprengstoffschicht 7 wird die Hülse 6 mit großer Kraft gegen den Draht gepreßt, so daß sie sowohl an dem freigelegten Aluminiumkern als auch an den konischen Übergangsflächen des Kupfermantels 2 festgeschweißt wird. F i g. 4 zeigt die Verbindung nach dem Sprengschweißen, und F i g. 5 zeigt die Verbindung nach der endgültigen Bearbeitung auf dasselbe Maß wie der übrige Draht.

Hierzu 1 Blatt Zeichrungen

Claims (7)

1 2

bringen eine solche Veränderung des Materials an

Patentansprüche: der Verbindungsstelle, daß der Draht beim Ziehen

reißt. Hierzu trögt vor allem bei, daß sich beim Er-

J, Verfahren zum Verbinden der Enden zweier wärmen des Drahtes harte und spröde Legierungen Koropounddrähte mit einem Kern aus Alumi- 5 zwischen dem Mantel und dem Kern bilden können, mum und einem Mantel aus Kupfer, dadurch Beim Stumpfschweißen der Drahtenden ohne Wärgekennzeichnet, daß auf einen der Drähte mezufubr (Kaltdruckscbweißen) bilden sich zwar vom Drahtende her eine außen mit Sprengstoff keine solche Legierungen, wohl aber ein Wulst, der (7) beschichtete Hülse (6) aus Kupfer geschoben durch Bearbeitung entfernt werden muß. Das führt wird, daß anschließend beide Drahtenden durch io dazu, daß der Draht an der Verbindungsstelle keinen Stumpfschweißen zusammengefügt werden, daß Mantel bat. Auch dies ergibt Schwierigkeiten beim ein an der Verbindungsstelle (4) entstehender Ziehen. Die Veränderung des Zugwiderstandes, wenn Wulst entfernt wird, daß der Durchmesser des die Verbindungsstelle die Ziehdüse passiert, führt zu Drahtes im Bereich der Verbindungsstelle ge- einem Stoß, der zum Abreißen des Drahtes führen schwächt wird und daß anschließend die Hülse 15 kann. Auch ein Aufplatzen des Mantels an der Verio) über die Verbindungsstelle (4) geschoben und bindungssteile kann dazu führen, daß Teile des Mander Sprengstoff in einer Druckkammer (8) gezün- tels in dem Kern eindringen und ihn so schwächen, det wird. daß der Draht reißt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- Es hat sich als besonders schwierig e-wiesen, eine kennzeichnet, daß die Verbindungsstelle (4) und 20 zufriedenstellende Verbindungsstelle beim Aneinanein Stück z« beiden Seiten dieser Stelle im we- derfügen von Kompounddraht mit einem Kern aus sentlichen auf das Maß des Kerns des Drahtes Aluminium und einem Mantel aus Kupfer zu erhalgebracht werden. ten, weil die Erwärmung die Bindungsschicht zwi-

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- sehen Kupfer und Aluminium sehr hart und spröde kennzeichnet, daß die den Sprengstoff (7) tra- 25 macht, so daß der Draht nicht auf kleine Abmessungende Hülse (6) im wesentlichen dieselbe Mate- gen gezogen werden kann. Schweißmethoden, die das rialdicke hat wie der Mantel (2) des Kompound- Drahtmaterial nicht beschädigen, führen, wie gedrahtes. nannt, zu einem Wulst, der bearbeitet werden muß,

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch ge- teils um Fehler an der Oberfläche zu entfernen, teils kennzeichnet, daß die Materialdicke der Hülse 30 um den Draht an der Verbindungsstelle auf die rich-

(6) zu ihren linden hin abnimmt. tige Abmessung zu bringen. In der Regel muß jedoch

5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch ge- so viel Material entfernt werden, daß der Kupferkennzeichnet, daß die Hülst (6) mit dem Spreng- mantel an der Verbindungsstelle verschwindet.

stoff (7) länger ist als die V;rbindungsstelle (4) Aus der USA.-Patentschrift 2 556 160 ist ein Ver-

mit ihren bearbeiteten Seitenstücken. 35 fahren zum Verbinden von Kompounddraht bekannt,

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis bei dem zunächst die zu verbindenden Enden derart 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Sprengstoff vorbereitet werden, daß diese Enden so weit zuge-

(7) von einem Ende der Hülse (6) her zum Deto- spitzt werden, daß der Durchmesser an der Verbinnieren gebracht wird. dungsstelle kleiner als der Kerndurchmesser wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 40 Dann werden diese Enden unter starker Hitzezufuhr 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Sprengstoff miteinander verschweißt, wobei sich ein Wulst bildet. (7) von der Mitte der Hülse (6) aus zum Detonie- Dieser Wulst wird anschließend weggearbeitet und ren gebracht wird. der Durchmesser an der Verbindungsstelle auf den

Kemdurchmesser heruntergearbeitet. Danach wird

45 um die geschwächte Verbindungsstelle Material des

Mantels durch Löten aufgebracht. Dieses Verfahren

hat den Nachteil, daß vor dem Stumpfschweißen ein

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbin- Arbeitsgang erforderlich ist, um die Enden der zu

den der Enden zweier Kompounddrähte mit einem verbindenden Drähte auf einen genau bemessenen

Kern aus Aluminium und einem Mantel aus Kupfer. 50 Durchmesser herunterzuarbeiten. Außerdem läßt

Kompounddrähte werden mit Vorteil im Wege des sich nicht bei allen Kompoundmaterialien das Man-

isostatischen Strangpressens hergestellt. Dabei kön- telmaterial durch einfaches Löten auf dem Kern auf-

nen Drahtlängen von etwa 1000 Meter mit einem bringen.

Durchmesser von mindestens 5 mm erreicht werden. Aus der USA.-Patentschrift 2 367 206 ist es be-Die Herstellung dünnerer Drähte nach dem genann- 55 kannt. zwei aus massivem einheitlichem Material beten Verfahren ist nicht wirtschaftlich, üblich ist die stehtnde Drahtenden in der Weise miteinander zu Herstellung von Drähten mit einem Durchmesser von verbinden, daß die Enden stumpf aneinander gelegt bis 10 mm und die weitere Durchmesserverminde- werden und eine Verbindungshülsc über die Trennfung des Drahtes mit Hilfe von Drahtziehmaschinen. fuge geschoben wird und diese mittels Sprengschweirür Drahtziehmaschinen sind aber größere Aus- 60 ßung fest mit den Drahtenden verklammert wird, gangslängen als 1000 Meter vorteilhaft. Es tritt also Diese bekannte Methode ist nicht zur Verbindung das Problem auf, die Enden mehrerer Drahtlängen von Kompoundmaterial geeignet. Außerdem hat der Miteinander so zu verbinden, daß die Verbindungs- Querschnitt an der Verbindungsstelle nicht die Helle im wesentlichen die gleiche Beschaffenheit hat gleiche Struktur wie an anderen Stellen des Drahtes. Wie der übrige Draht. 05 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein

Es hat sich gezeigt, daß es sehr schwierig ist, Korn- Verfahren der eingangs genannten Gattung zu ent-

|KHinddraht auf solche Weise zu verbinden, daß er wickeln, mit dem erreichbar ist, daß die Verbin-

fezogen werden kann. Die meisten Schweißmethoden dungsstelle zwischen den beiden Drahtenden im we-