DE2117120C3 - Verfahren zur Herstellung von mit einem Kern versehenem Draht - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Nach diesem bekannten Verfahren kann Draht nur in solchen Fällen erzeugt werden, wenn das Rohr und der Kern aus plastischen Werkstoffen, deren Plastzitätseigenschaften ziemlich gleich sind, gefertigt werden.

Im Gerätebau sowie in der Raketentechnik entstand in letzterer Zeit das Bedürfnis an einem Draht, bei dem der Kern aus einem unter üblichen Verhältnissen nichtplastischen, die Hülle aber aus einem plastischen Werkstoff besteht, z. B, Draht mit einem Molybdänkern und einer Hülle aus hitzebeständiger Legierung. Es war aber unmöglich, einen solchen Draht nach dem bekannten Verfahren herzusteilen, da im Verlauf des Ziehens sowohl Kernbrüche als auch Hüllenrisse entstanden.

Es wurden auch Versuche unternommen, ein Verfahren zur Kombinierung von plastischem und nichtplastischem Werkstoff zu entwickeln. Dieses Verfahren bestand darin, daß dem Ziehen ein Ausgangsprofil unterworfen wurde, das aus einem Rohr mit eingesetztem Kern besteht, der aus einer Spindel mit auf diese w gewickelter Raumspirale besteht. Dieses Verfahren ergab aber auch keine positiven Ergebnissei da im Laufe des Ziehens die Spirale entweder die Rohrhülle durchdrückte oder selbst riß infolge des Fehlens eines ausreichenden Raumes, der zum freien Ausrichten der _hi Spirale beim Ziehen erforderlich ist.

Die Erfindung bezweckt die Beseitigung der bei den bekannten Verfahren auftretenden Mängel.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Ausgangsprofil so auszuführen, daß sein aus nichtplasiischem Werkstoff gefertigter Kern sich beim Ziehen ebenso leicht verformt wie das Rohr.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemiß das im Kennzeichen des Anspruchs 1 Erfaßte vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen erfaßt

Nachstehend wird die Erfindung anhand einer Beschreibung und durch Beispiele näher erläutert

Das Ausgangsprofil wird in folgender Weise ausgeführt; in das Rohr aus Metall oder aus einem anderen plastischen Werkstoff wird eine Spirale eingesetzt Diese kann sowohl aus plastischem als auch aus nichtplastischem Werkstoff gefertigt sein.

Die Enden der Spirale und des Rohres werden fest miteinander verbunden. Bei der Ausführung des Ausgangsprofils werden Rohr und Spirale so angenommen, daß das Verhältnis zwischen dem Außendurchmesser der Spirale und dem Innendurchmesser des Rohres bis 1:3 beträgt Dabei kann der Außendurchmesser der Spirale im Vergleich zum Innendurchmesser des Rohres beliebig kleiner gewählt werden.

Das ausgeführte Ausgangsprofil wird dann dem Ziehen in den bekannten Arbeitsweisen unterworfen.

Beim Ziehen des Ausgangsprofils, dessen Spiralkern aus einem nichtplastischen Werkstoff gefertigt ist erfolgt nacheinander zunächst das Stauchen-des Rohres mit dem gleichzeitigen Ausrichten der Spirale und danach das gemeinsame Stauchen des Rohres und der ausgerichteten Spirale, die den Drahtkern bildet Dadurch, daß das Verhältnis zwischen den Durchmessern der Spirale und des Rohres erfindungsgemäß nach den obenerwähnten Angaben angenommen wurde, ist der Kern zu Beginn der gemeinsamen Stauchung von Rohr und Kern vollständig ausgerichtet Damit wird das Durchdrücken der Hülle durch den Kern verhindert

Zur Ausführung des Ausgangsprofiis können sowohl eingängige als auch mehrgängige Spiralen benutzt werden. Der Drahtkern wird jeweils aus einer bzw. mehreren Adern bestehen.

Ist der Kern des Ausgangsprofils aus einem nichtplastischen Werkstoff gefertigt, so wird der Verlauf des Ziehens mit dem Ausrichten der Spirale beendet

Beispiel 1

Die Aufgabe bestand in der Herstellung eines 1000 m langen Stahlaluminiumdrahtes, dessen Durchmesser 0,2 mm, elektrischer Widerstand 1 ß/m und Reißfestigkeit 2 kg betragen soll.

Zur Zusammenstellung des Ausgangsprofils wurden benutzt:

4500 mm langes Aluminiumrohr, dessen Außendurchmesser 5,44 mm und die Wandstärke 0373 mm betragen; Raumspirale aus Stahl mit einem 0,62%igen Kohlenstoffgehalt. Der Außendurchmesser des Spiralkerns ist gleich 1,474 mm, seine Länge - 4500 mm. Der Durchmesser des Stahldrahtes, der zum Aufwickeln des Kerns benutzt wurde, beträgt 0,474 mm. Nach der Durchführung des Ziehens wurde ein Draht erhalten, der durch die erforderlichen Solldaten gekennzeichnet ist,

Der Draht wies einen geschlossenen Querschnitt ohne irgendwelche Störungen der äußeren Aluminiumschicht und des Stahlkerns auf.

Anmerkung: Das Verhältnis zwischen dem Außendurchmesser des Kerns und dem Innendurchmesser des Rohres betrug ca. I : 3.

Beispiel 2

Die Aufgabe bestand in der Herstellung eines Wolframdrahtes mit hitzebeständiger Schutzschicht.

Zur Zusammenstellung des Ausgangsprofils wurden benutzt:

Rohr aus nichtrostendem Stahl mit 18%igem Cr-Gehalt und 9%igem Ni-Gehalt, Außendurchmusser 13,2 mm, Wandstärke 0,6 mm; viergängige Spirale aus Wolframdraht, dessen Durchmesser 0,3 mm beträgt to Außendurchmesser der Spirale betrug 3,8 mm.

Nach der Durchführung des Ziehvorganges wurde ein Draht 0 Iß mm mit gewickeltem Kern erhalten. Störungen der Oberflächenkontinuität und Reißen der Kerndrähte waren nicht zu beobachten.

Anmerkung: Das obenerwähnte Verhältnis zwischen den Durchmessern betrug ca. 1 :3.

Beispiel 3

Die Aufgabe bestand in der Herstellung einer Panzeraderleitung. Zur Zusammenstellung des Ausgangsprofils wurden benutzt: Stahlrohr, dessen Außendurchmesser 10 mm, die Wanddicke aber 1 mm beträgt, viergängige Spirale aus elektroisolierten Kupferdrähten. Kupferdrahtdurchmesser 031 mm, Außendurchmesser der Spirale 23 mm.

Nach der Durchführung des Ziehvorganges wurde eine Leitung mit 0 33 mm erhalten. Störungen der Oberflächenkontinuität und Reißen der Kemdrähte sowie der Kerndrähteisolation waren nicht zu beobachten.

Anmerkung: Das obenerwähnte Verhältnis zwischen den Durchmessern betrug 1 :3,5.

Beispiel 4

Die Aufgabe bestand in der Herstellung einer hochfesten Panzeraderleitung. Zur Zusammenstellung des Ausgangsprofils wurden benutzt: Stahlrohr, dessen Außendurchmesser 10 mm, die Wanddicke 1 mm betrug und eine viergängige Spirale.

Die Spirale bestand aus zwei elektroisolierten Kupferdrähten und zwei Stahldrähten, deren Zugfestigkeit 360 kg/mm² beträgt Durchmesser der Spiraldrähte 031 mm, Außendurchmesser der Spirale 2,1 mm.

Nach der Durchführung des Ziehvorganges wurde eine Leitung erhalten, deren Durchmesser 33 mm betrug. Störungen der Oberflächenkontinuität, der Kupferdrahtisolation, und Reißen der Kupfer- bzw. Stahldrähte des Kems waren nicht zu beobachten.

Anmerkung: Das obenerwähnte Verhältnis zwischen so den Durchmessern betrug 1 :3,7.

In der Praxis kann dieses Verhältnis beliebig klein gehalten werden; mit der Verminderung des Verhältnisses wird das Verfahren noch erfolgreicher durchgeführt

Nachstehend werden Fig. 1-13 erläutert, die nach dem Anmeldetag eingereicht worden sind und beispielhaft das veranschaulichen, was in der vorstehenden Beschreibung als Erfindung behandelt ist. Es zeigt

F i g. 1 den Verfahrensschritt des Ziehens des Ausgangsprofiles, welches aus einer Rohrhülle mit einem in dieser befindlichen, aus zwei Drahtspiralen bestehenden Kern besteht,

Fig. 2 ein anderes Ausführungsbeispiel des Ausgangsprofils »A«, bei welchem der in der Rohrhülle enthaltene Kern aus einer einzigen Drahtspirale _n-i besteht,

F i g. 3 das WerkstüCK gemäß F i g. 2, nach dem ersten Verfahrensschritt des Ziehens.

Fig,4 das Werkstück gemäß Fig.2 nach dem zweiten Verfahrensschritt des Ziehens,

F i g, 5 das Werkstück gemäß F i g, 2 nach dem dritten Verfahrensschritt des Ziehens,

F ig, 6 ein anderes Ausführungsbeispiel des Ausgangsprofils »B«, bei welchem die in der Rohrhülle enthaltene, den Kern bildende Drahtspirale aus mehreren, aus gleichartigem oder verschiedenem Material gefertigten Drähten besteht,

F i g. 7 das Werkstück gemäß F i g. 6, nach dem ersten Verfahrensschritt,

Fig.8 das Werkstück gemäß Fig.6 nach dem zweiten Verfahrensschritt,

F ί g. 9 das Werkstück gemäß F i g. 6 nach dem dritten Verfahrensschritt,

F i g. 10 ein weiteres Ausführungsbeispiel des Ausgangsprofiles »C«, bei dem der in der Rohrhülle enthaltene Kern aus einer zwei- oder mehrschichtigen Spirale besteht,

Fig. 11 das Werkstück gemäß Fig. 10 nach einem ersten Verfahrensschritt,

Fig. 12 das Werkstück gemäß Fig. Ti nach einem zweiten Verfahrensschritt,

F i g. 13 das Werkstück gemäß F i g. 10 nach einem dritten Verfahrensschritt

Die Enden der als Garn in eine Rohrhülie eingebrachten Drahtspirale sind mit der Rohrhülle beispielsweise durch Walzen, Schweißen oder andere, eine ausreichende feste Verbindung gewährleistende Arbeitsvorgänge fest verbunden. Das derart erhaltene Ausgangsprofil wird dann einem Ziehvorgang unterworfen. Die beim Ziehvorgang erzielte Stauchstufe soll derart groß sein, daß im ersten Verfahrensschritt (F i g. 3 bzw. Fig.4 bzw. Fig. 11) die Drahtspirale lediglich ausgerichtet und in ihrem Gesamtdurchmesser verkleinert wird, wobei jedoch der Durchmesser des Drahtes der Drahtspirale unverändert bleibt

Besteht die Drahtspirale aus plastischem Material, so kann der Vorgang des Ziehens weiter bis zur Verringerung des Querschnittes des Drahtes fortgese tzt werden (Fig.4 und 5 bzw. Fig.8 und 9 bzw. Fig. 12 und 13).

In Abhängigkeit davon, was für ein Werkstück in Bezug auf seine Bestandteile und seinen Durchmesser erzielt werden soll, wird hierbei der Arbeitsvorgang entweder nach dem ersten Verfahrensschritt (Fig.3 bzw. Fig.7 bzw. Fig. 11), dem zweiten Verfahrensschritt (F i g. 4 bzw. F i g. 8 bzw. F i g. 12) oder nach dem dritten Verfahrensschritt beendet. Das erfindungswesentlichste wichtigste Merkmal betrifft jedoch den ersten Verfahrensschritt, d.h. das Ziehen ohne Stauchung des Drahtes (d.h. ohne Verringerung des Durchmessers des Drahtes) der Spirale.

In F i g. 1 ist der Verfahrensschritt des Ziehens der Drahthü'fc mit einer in dieser befindlichem, aus zwei Drahtspiralen bestehendem Kern dargestellt Als Ergebnis des Ziehvo/ganges wird, wie das ans der Zeichnung ersichtlich ist, eine Verringerung des Durchmessers der Rohrhülle und der Drahtspiralen sowie eine dieser Verringerung entsprechende Verlängerung erzielt. Bestellt der Kern aus einer einzigen Drahtspirale (F (g- 2), so wird der Arbeitsvorgang nach dem ersten Verfahrensschritt, der Erzielung e^;nes zylindrischen Profiles beendet, welches aos einem ausgerichteten Draht, dem Kern und der Rohrhülle (Fig. 3 — 5) besteht. Der erste Verfahrensschritt umfaßt bei allen Ausführungsbeispielen entweder einen ((der mehrere Ziehvorgänge, in Abhängigkeit von den

Maßen des Ausgangswerkstückes.

Besteht die den Kern bildende Drahtspirale aus mehreren, aus gleichartigem oder verschiedenem Material gefertigten Drähten (s. Fig. 6), so endet der erste Verfahrensschritt nach diesem Zusammenwinden der Drahtspirale zu einem gewundenen Strang (F i g. 7), wobei ein Werkstück erzielt wird, das aus einem gewundenen Kern und einer Rohrhülle besteht. Ist es erforderlich, ein Werkstück gemäß F i g. 8 zu erzielen, so wird das Werkstück einem zweiten Verfahrensschritt durch Ziehen unterworfen, um den gewundenen Kern in eine monolytische Form überzuführen und um eine weitere Verringerung des Durchmessers des Werkstükkes zu erzielen (s. Fig.9). Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es auch, eine zwei- oder mehrschichtige Spirale zu verwenden (s. Fig. 10), welche aus dem gleichen oder verschiedenen Materialien besteht. Der Arbeitsvorgang der Überführung eines derartigen, aus mehreren Teilen bestehenden Werkstükkes in ein fertiges Erzeugnis ist in den Fig. 11 — 13

ίο dargestellt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche;

1. Verfahren zur Herstellung von mit einem Kern versehenen Draht durch Ziehen eines Ausgangspro-RIs, das aus einer Rohrhülle mit einem in dieser eingebrachten, als Raumspirale gestalteten Kern ausgebildet ist, gekennzeichnet durch die Kombination der folgenden Verfahrensschritte: Verbinden beider Enden der Drahtspirale mit den Enden der Rohrhülle zur Verhinderung einer gegenseitigen Verschiebung während des Ziehvorganges.

Ziehen des zusammengesetzten Ausgangsprofils bis zur Ausrichtung der räumlichen Drahtspirale und deren Umformung zu einem gerade gerichteten Draht bzw. einem geradegerichteten Drahtbündel ohne Querschnittsverringerung des Drahtes bzw. der Drähte.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser der als Kern eingebrachten Drahtspirale nicht größer als 1 :3 des Durchmessers der Rohrhülie bei gleicher Länge der Drahtspirale und der Rohrhülle ist

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das im ersten Verfahrensschritt erzeugte Werkstück einem weiteren, die als Kern eingebrachte Drahtspirale verdichtenden oder den Querschnitt der die Spirale bildenden Drähte weiter verjüngenden Ziehen unterworfen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der eingebrachte Kern aus plastischem oder weniger plastischem Metall oder Nichtmetall besteht

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