DE2223928B2

DE2223928B2 - Verfahren und vorrichtung zur beseitigung der metallrohrumhuellung von einem gezogenen drahtbuendel

Info

Publication number: DE2223928B2
Application number: DE19722223928
Authority: DE
Inventors: Keinosuke; Ogita Hideo; Tada Yoshiyuki; Yoda Takashi; Itami Hyogo Takeo (Japan)
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1971-05-17
Filing date: 1972-05-17
Publication date: 1976-07-29
Also published as: DE2223928A1; FR2138051B1; GB1357493A; BE783599A; FR2138051A1

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Beseitigung der Metallrohrumhüllung von einem gezogenen Drahtbündel im Rahmen eines fortlaufenden Herstellens von dünnen Metaltfäden, bei welchem mehrere, in einem Bündel nebeneinanderliegende Metalldrähte mit einem Metallrohr umhüllt werden, anschließend das umhüllte Bündel durch Ziehen in seinem Querschnitt verringert und dann das Metallrohr durch Schneiden an zwei gegenüberliegenden Stellen in zwei Rohrteile geteilt wird und die beiden Rohrteile entfernt werden.

Bei einem bekannten Verfahren zur Herstellung von dünnen Metallfaden, wird das die Fäden umgebende Metallrohr durch eine chemische Auflösung entfernt (US-PS 3540114). Das aus den einzelnen Metallfaden und dem Metallrohr bestehende Gebilde wird mit Hilfe von Umlenkrollen in chemische oder elektrolytische Bäder eingetaucht, durch welche lediglich das umhüllende Metallrohr, nicht jedoch die Metallfaden angegriffen werden sollen. Das Auflösen <>° des umhüllenden Metallrohrs mit Hilfe von chemischen Lösungen oder mit Hilfe der Elektrolyse erfordert vergleichsweise viel Zeit. Darüber hinaus muß der chemische oder elektrolytische Auflösevorgang sehr genau gesteuert werden, damit tatsächlich nur das umhüllende Metallrohr aufgelöst und eine Beschädigung der feinen Metallfaden vermieden wird. Darüber hinaus stellen die besonderen chemischen oder elektrolytischen Lösungen einen erheblichen Kostenf aktor dar, welcher die Herstellungskosten der dünnen Metallfäden entsprechend erhöht. Ferner ist die Wiedergewinnung des durch Elektrolyse oaer chemische Bäder aufgelösten Metalls schwerig und kostspielig. Weiterhin ist das Gebüde aus Metallfaden und umhüllendem Metallrohr durch die Umlenkrollen zur Führung des Gebildes durch die entsprechenden Auflösungsbäder einer beträchtlichen Biegespannung ausgesetzt, die eine Beschädigungsgefahr für die feinen Metallfäden darstellt.

Bei einem anderen bekannten Verfahren zur Herstellung von dünnen Metaltfäden werden mehrere in einem Bündel nebeneinander liegende MetaHdrähte mit einem Metallstreifen oder Metallband schraubenlinienförmig umwickelt (DT-PS 629310). Diese Umwicklung stellt die Umhüllung des Drahbundels dar. Das umhüllte Drahtbündel wird durch Ziehen in seinem Querschnitt verringert, worauf die Umhüllung durch Abwickeln des Metallbandes oder Metallstreifens wisder entfernt wird. Das Auf- und Abwickeln eines Metallbandes oder Metallstreifens steht einem kontinuierlichen Herstellungsverfahren entgegen und erfordert darüber hinaus einen hohen Zeitaufwand, der zu entsprechend hohen Herstellungskosten führt. Darüber hinaus kann ein mit einem Metallband schraubenlinienförmig umwickeltes Drahtbündel nur in begrenztem Maße gezogen und damit in seinem Querschnitt verringert werden, da bei einem stärkeren Ziehen die Gefahr besteht, daß sich die einzelnen Windungen des herumgewickelten Metallstreifens nicht mehr überlappen und die zu streckenden Metalldrähte streckenweise nicht mehr umhüllt sind. Sowie die MetaHdrähte auch nur an einer einzigen Stelle frei liegen, ist ein Bruch der Drähte während des Streckvorgangs nicht zu vermeiden.

Es ist auch bekannt, die mit einem Metall schraubenlinienförmig umwickelten Drahtbündel noch mit einem Metallrohr zu umgeben (DT-PS 629310). Die Umhüllung der Drahtbündel besteht in diesem Fall aus zwei Schichten, nämlich dem schraubenlinienförmig aufgewickelten Metallband und einem darüber angeordneten Metallrohr. Nach dem Ziehen des Drahtbündels mit seiner Umhüllung wird zunächst das Metallrohr aufgeschnitten und entfernt und anschließend das Metallband abgewickelt. Das Metallrohr, welches den schraubenlinienförmig aufgewickelten Metallstreifen umgibt, soll ein stärkeres Ziehen und damit eine stärkere Verringerung des Querschnitts des Drahtbündels ermöglichen. Dieses bekannte Verfahren ist jedoch für ein kontinuierliches Verfahren vollkommen ungeeignet und darüber hinaus sehr zeitraubend, arbeits- und lohnintensiv. Bei diesem bekannten Verfahren sind daher die Kosten zur Herstellung von dünnen Metallfäden überaus hoch.

Bei einem anderen bekannten Verfahren (US-PS 2718049) werden mehrere, in einem Bündel nebeneinanderhegende MetaHdrähte mit einem Metallrohr umgeben, worauf das umhüllte Bündel durch Ziehen im Querschnitt verringert wird. Das, Metallrohr des gezogenen, umhüllten Bündels wird an zwei gegenüberliegenden Stellen aufgeschnitten, so daß zwei Rohrteile entstehen, die anschließend entfernt werden. Das Aufschneiden des Rohrs soll dabei auf eine Weise erfolgen, wie es beim Entfernen eines Bleimantels, eines elektrischen Kabels üblich ist. Diese Art des Aufschneidens des Metallrohrs bringt jedoch die Gefahr mit sich, daß ein Teil der dünnen Metallfäden

durchschnitten oder zumindest beschädigt wird, so daß nur ein Teil der freigelegten dünnen Metallfaden verwertbar ist Dies bedeutet, da3 die Wirtschaftlichkeit dieses bekannten Verfahrens äußerst gering ist Darüber hinaus entsteht beim seitlichen Abziehen der geschnittenen Rohrteile an der Schnittstelle eine Biegefalte auf, die einen sehr starken örtlichen Druck auf das im Inneren des Metallrohrs liegende Drahbündel ausübt. Dieser Druck der Biegefalte kann unter Umständen die Wirkung eines Messers haben, das senk- «· recht zur Längsrichtung des Metallrohrs auf die feinen Metalldrähte einwirkt. Dies kann eine weitere Beschädigung der Metalldrähte zur Folge haben. Da die beiden, einander gegenüberliegenden Biegefalten im wesentlichen um 90° gegen die längs verlaufenden, »5 einander gegenüberliegenden Schnittlinien versetzt sind, wird das im Metallrohr enthaltende Fadenbündel von vier Seiten einer mechanischen Beschädigung ausgesetzt. Dies bedeutet, daß ein sehr hoher Anteil der vom Metallrohr umhüllten Metallfaden un- *° brauchbar wird, wodurch die Wirtschaftlichkeit dieses bekannten Verfahrens weiter herabgesetzt wird.

Es war daher die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, welche das Entfernen der Metallrohrumhül- ^a5 lung von einem gezogenen Drahtbündel ohne die Gefahr der Beschädigung der dünnen Metallfaden gestatten.

Dies wird bei dem Verfahren gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß das Schneiden in Form eines Anschneidens unter Beibehaltung einer dünnen Restwand bis nahe an die Fäden heran erfolgt und das Bündel an den nicht bearbeiteten Seiten gewalzt, dadurch geringfügig abgeflacht und an den dünnen Restwänden aufgebrochen wird.

Bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe dadurch gelöst, daß die Schneideinrichtung das Metallrohr des umhüllten Bündels bis nahe an die Fäden heran unter Bildung einer dünnen Restwand anschneidet und daß eine der Schneideinrichtung nachgeordnete Walzeneinrichtung mit Walzen vorgesehen ist, welche das umhüllte, angeschnittene Bündel geringfügig abflachen und das Metallrohr an den dünnen Restwänden in zwei Rohrteile aufbrechen und die dünnen Metallfäden ausbrei- ten.

Bei dem Verfahren und der Vorrichtung gemäß der Erfindung wird das Metallrohr des gezogenen, umhüllten Bündels an zwei gegenüberliegenden Stellen bis nahe an die dünnen Metallfäden angeschnitten, 5« so daß noch eine geringe Restwand des das Bündel umgebenden Metallrohrs stehen bleibt. Das an zwei gegenüberliegenden Stellen angeschnittene Metallrohr wird anschließend an den nicht bearbeiteten Stellen gewalzt, wodurch die Restwände des Metallrohrs aufbrechen und gleichzeitig die dünnen Metallfäden seitlich ausgebreitet werden. Die dünnen Metallfäden und die beiden Rohrteile werden auf getrennten Spulen aufgewickelt. Das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung gewährleisten eine äußere» schonende Behandlung der Metallfaden, so daß eine Beschädigung der Metallfaden vermieden wird. Darüber hinaus eignet sich die erfindungsgemäße Lösung hervorragend für ein kontinuierliches Verfahren, da sämtliche Arbeitsgänge ohne jegliche Schwierigkeit fortlaufend und mit hoher Arbeitsgeschwindigkeit durchgeführt werden. Die Herstellung von dünnen Metallfaden ist daher mit der erfindungsgemäßen Lö-

sung äußerst billig.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise erläutert,

Fig. 1,2,3 und 4 zeigen ein Beispiel des Herstellungsverfahrens für feine Metalldrähte gemäß der Erfindung, wobei Fig. 1 einen zusammengesetzten Draht vor dem Ziehen, Fig. 2 den zusammengesetzten Draht nach dem Ziehen, Fig. 3 den zusammengesetzten Draht nach dem Anschneiden beider Seiten des äußeren Rohrs, und Fig. 4 feine Metallfäden als Enderzeugnis zeigen;

Fig. S ist eine schematische Ansicht einer Vorrichtung, die bei der Erfindung zum Trennen des äußeren Metallrohrs und der Kernfäden des zusammengesetzten gezogenen Drahtes verwendet wird;

Fig. 6 ist eine Schnittansicht, an Hand welcher das Anschneiden des äußeren Metallrohrs mittels der Vorrichtung gemäß Fig. 5 gezeigt ist.

Gemäß der Erfindung und wie in Fig. 1 dargestellt, wird zuerst die Oberfläche von Materialdrähten 1 mit einem Trennmittel 2 oder mit einem anderen Metall 2, beispielsweise mittels Plattierens, überzogen, und eine Mehrzahl von Bündeln der überzogenen Drähte 1 wird in ein Rohr 3 aus anderem Metall eingesetzt oder an ihrem Außenumfang mit einem Metallband 3 überdeckt. Der Randteil wird dann verschweiß}, um einen zusammengesetzten Draht 4 zu bilden. Die Schicht 2 aus dem Trennmittel oder dem anderen Metall an der Oberfläche des Materialdrahtes 1 ist nicht immer notwendig, wenn der Draht bei den nachfolgenden Verfahrensschritten nicht wärmebehandelt werden soll. Der zusammengesetzte Draht wird dann einer Behandlung zur Verringerung des Durchmessers unterworfen durch einen Ziehvorgang oder eine Wärmebehandlung, bis der Durchmesser jedes Metallkerndrahtes einen gewünschten Wert erreicht und ein zusammengesetzter Draht erhalten wird mit einem Querschnitt, wie er in Fig. 2 dargestellt ist.

Der auf diese Weise erhaltene gezogene zusammengesetzte Draht wird mittels der Vorrichtung gemäß Fig. 5 verarbeitet. In Fig. 5 ist mit dem Bezugszeichen 4 ein zusammengesetzter Draht nach dem Ziehen dargestellt, der beispielsweise 91 Fäden aus Stahl mit hohem Kohlenstoffgehalt eines Durchmessers von 0,050 mm enthält, deren Umfang von einem Rohr aus mildem Stahl einer Dicke von 35 bis 40 μΐη umhüllt ist. Mit dem Bezugszeichen 5 ist eine Zufuhrrolle für den zusammengesetzten Draht 4 bezeichnet. Der zusammengesetzte Draht 4 wird abgezogen durch Durchgang durch eine die äußere Schicht schneidende Einrichtung 6. Die Zugkraft wird mittels eines nicht dargestellten Capstan-Antriebs (nicht dargestellt) geliefert, die zwischen Walzen 8 oder 6 und 7 angeordnet ist. Die Schneideinrichtung 6 umfaßt zwei Schneidklingen 14, die symmetrisch angeordnet sind, wie es in Fig. 6 dargestellt ist, und sie bewirkt das Schneiden beider Seiten des äußeren Metalls 3 bis nahe zu den Fäden 1, die sich im Inneren des Rohrs 3 befinden, so daß der zusammengesetzte Draht 4 einen Querschnitt erhält, wie es in Fig. 3 dargestellt ist. In diesem Fall ist das Metall des äußeren Rohrs 3 so nahe wie möglich bis zu den Fäden 1 geschnitten, wobei Sorgfalt walten gelassen ist, daß die Fäden 1 auch an den tiefsten Stellen 3" nicht freiliegen. Wenn beispielsweise die Dicke des zusammengesetzten Drahtes zwischen geschnittenen Flächen 0,48 mm beträgt, verbleibt eine Schicht des Metalls des äußeren Rohrs 3 mit einer Dicke von 0,010 bis 0,015 mm.

Danach wird der zusammengesetzte Draht 4', der sich nach dem Schneiden der äußeren Schicht oder beider Seiten ergibt, von beiden Seiten der nicht geschnittenen Fläche mittels Walzen oder Rollen 8 geringfügig nach oben und nach unten gerollt bzw. gewalzt. Es ist notwendig, eine Führung 7 vorzusehen, die verhindert, daß der zusammengesetzte Draht 4' nach unten in Richtung gegen die Eintrittsseite einer Rolle oder Walze 8 fällt.

Durch dieses Rollen oder Walzen wird der zusammengesetzte Draht nach oben und nach unten zusammenfallen gelassen und er breitet sich waagerecht aus und hat das Bestreben, ein ebener Draht zu werden. Da die Oberflächen der innen vorhandenen Fäden zuvor mit einem Trennmittel, beispielsweise mittels feinen Mineralpulvers, wie es nachstehend beschrieben wird, überzogen worden sind, haften die Fäden nicht aneinander und sie erfahren keine plastische Verformung. Demgemäß wird die Beanspruchung, die durch dieses waagerechte Ausbreiten des Drahtes induziert wird, auf die Stellen 3" des äußeren Rohrs 3 konzentriert, welche die dünnsten Stellen sind, und an diesen Stellen ergibt sich ein Bruch. In anderen Worten ausgedrückt, wird durch das Rollen des äußeren Metallrohrs 3 dieses Rohr in den oberen Teil 3' und in den unteren Teil 3' geteilt und es wird gleichzeitig von den in dem Rohr befindlichen Fäden 1' getrennt. Wenn die Walzkraft zu diesem Zeitpunkt übermäßig groß ist, fallen die in dem äußeren Rohr 3 befindlichen Fäden zusammen und verformen sich plastisch. Wenn andererseits die Walzkraft zu klein ist, erfolgt das Brechen des äußeren Metallrohrs 3 nicht kontinuierlich. Die nach unten schiebende oder drückende Kraft sollte daher experimentell bestimmt werden unter Berücksichtigung der Schneidbedingungen in dem vorhergehenden Herstellungsschritt. Die beiden geteilten Teile 3 des äußeren Metallrohrs und die Fäden 1 werden zu einem Garn aus feinen Metallfäden 1' und zwei äußere Metalle 3' getrennt, mittels zweier Paare von Trennführungsrollen 9, und sie werden mittels Aufnahmerollen oder Aufnahmespulen 11, 12 bzw. 13 aufgewickelt. Das aufgewickelte Garn aus ultrafeinen Metallfäden 1' befindet sich in einem Zustand, in welchem es vollständig in die einzelnen Fäden getrennt oder unterteilt ist, wie es in Fig. 4 dargestellt ist. Dies ergibt sich zufolge der Wirkung der Trennverbindung, die zuvor als Überzug auf die Oberflächen der Metalldrähte aufgebracht worden ist.

Eine Aufnabmeernnchtung SO, welche die Aufnahmeronen 11,12 und 13 aufweist, weist beispielsweise einen mit Schlupf arbeitenden Auliuthmemcyintnismus auf, oder sie weist eine Ausführung unter Verwendung ernes Motors mit festem Drehmoment auf, bei weicher der Draht synchron zs der RoD- oder Wagsdigkeh aufgewickelt wird, während eine gewisse vorbeschriebene oder vorbestimmte Spannung dem aufzuwickelnden Draht erteilt wird.

Mittels der Vorrichtung und des Verfahrens gemäß vorstehender Bescbg wird das äußere Metallrohr von einem seetzten Draht gt oder entfernt, der feine Metallfäden enthält, mdem der zust Draht den Schneid- und RoD- oder Warzvorgängen unterworfen wird, und era Garn aas feinen Metallfäden kann erhln werden.

Da das Trennverfahren für feine Metallfaden beim Btindeteäehverfahren gemäß der Erfindung durch Anwendung enter mechanisefaen Arbise und unter Anwendung einer einfachen Vorrichtung ausgeführt werden kann, ohne daß es notwendig ist, die umständliche und teure chemische oder elektrochemische Behandlung auszuführen, ist die Arbeitsweise einfach und die Behandlungszelt kann verkürzt werden, wobei weiterhin die Herstellungskosten verringert werden können, weil Kosten für Chemikalien nicht erforderlich sind. Bei dem üblichen Verfahren, bei welchem das äußere Rohrmetall in Form einer Lösung vorhanden ist als Ergebnis der chemischen oder elektrochemischen Behandlung, muß die Wiedergewinnung des Metalls durch eine Arbeitsweise wie elektrolytisches Niederschlagen oder Ausfällen bewirkt werden auf der Basis der Bildung von Hydroxid, was allgemein schwierig und teuer ist. Im Gegensatz dazu kann ge-

»5 maß der Erfindung das Metall des äußeren Rohrs sehr einfach in Form von Metall wiedergewonnen werden. Wenn somit ein teures Metall wie Kupfer oder Nickel für das äußere Rohr verwendet wird, können die Herstellungskosten stark verringert werden.

»o Die Erfindung wird nachstehend an Bemessungsbeispielen erläutert:

Beispiel 1
Endgültiger zusammengesetzter Draht

»5 äußeres Metallrohr: milder Stahl

feine Fäden: Stahl mit 0,8% Kohlenstoff
Durchmesser des zusammengesetzten Drahtes. 0,60 mm

Fadendurchmesser (Durchschnitt): 0,050 mm
Anzahl der Fäden: 91

Rohrdicke (Durchschnitt): 0,060 mm
Trennmittel an der Fadenoberfläche :Ta.lkumpulver Der zusammengesetzte Draht gemäß vorstehender Beschreibung wurde mit einer Vorrichtung gemäß Fig. 5 verarbeitet. Das äußere Metallrohr des zusammengesetzten Drahtes wurde kontinuierlich geschnitten, während ein Schneidöi aufgebracht wurde, bis der geschnittene Rand eine Abmessung von 0,035 bis 0,040 mm hatte. Danach wurde der Draht durch sechs hohe Walzen mit einem Arbeitswalzendurchmesser von 30 mm niedergedrückt, um dadurch das äußere Metallrohr in zwei Teile zu teilen. Diese geteilten Teile und ein Garn aus feinen Metallfäden in dem Rohr wurden getrennt aufgewickelt. Auf diese Weise wurde ein Garn aus feinen Metallfäden miit 91 Einzelfäden eines Durchmessers von 0,05 mm kontinuierlich mit einer Geschwindigkeit von 100 m> min erhalten.

Beispiel 2
_s„ Endgültiger zusammengesetzter Draht

äußeres Metallrohr: müder Stahl feine Fäden: Faden aus rostfreiem Stahl Type 304 Durchmesser des zusammengesetzten Drahtes: 0,71 mm

SS Fadendurchmesser (Durchschnitt): 0,035 mm
Anzahl der Fäden: 300 Rohnücke (Durchschnitt): 0,0S0 mm Trennmittel an der Fadenoberfläche: Talkumpulver

Der zusammengesetzte Draht gemäß vorstehender Beschreibung wurde mit der gleichen Vorrichtung und nrit der gleiches Arbeitsweise wie bei Beispiel 1 verarbeitet mit der Ausnahme, daß der geschnittene Raaddes äußeren Rohres 0,020 bis 0,025 mm betrug, es Es werde ein Garn aus fernen Metallfäden mit 300 Einzeffäden eines Durchmessers von 0,035 mm mit einer escingeit von 100 m/min kontinuierlich erhalten.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfehren zur Beseitigung der Metallrohrumhüllung von einem Drahtbündel im Rahmen eines fortlaufenden Herstellens von dünnen Metallfäden, bei welchem mehrere in einem Bündel nebeneinanderliegende Metalldrähte mit einem Metallrohr umhüllt werden, anschließend das umhüllte Bündel durch Sehen in seinem Querschnitt verringert und dann das Metallrohr durch Schneiden an zwei gegenüberliegenden Stellen in zwei Rohrteile geteilt wird und die beiden Rohrteile entfernt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneiden in Form eines Anscluieidens ¹S unier Beibehaltung einer dünnen Restwand bis nahe an die Fäden heran erfolgt und das Bündel an den nicht bearbeiteten Seiten gewalzt, dadurch geringfügig abgeflacht und an den dünnen Restwänden aufgebrochen wird. ^ao

2. Vorrichtung zur Beseitigung der Metallrohrumhüllung von einem gezogenen Drahtbündel im Rahmen eines Verfahrens nach Anspruch 1 zum fortlaufenden Herstellen von dünnen Metallfaden mit einer Schneideinrichtung, welche das Metall- ^a5 rohr an zwei gegenüberliegenden Stellen schneidet, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneideinrichtung (6) das Metallrohr (3) des umhüllten Bündels (4) bis nahe an die Fäden (1') heran unter Bildung einer dünnen Restwand anschneidet, und 3« daß eine der Schneideinrichtung (6) nachgeordnete Walzeneinrichtung mit Walzen (8) verschwenkt ist, welche das umhüllte, angeschnittene Bündel (4) geringfügig abflachen und das Metallrohr (3) an den dünnen Restwänden in zwei Rohr- teile aufbrechen und die dünnen Metallfäden (1) ausbreiten.