DE2306602A1

DE2306602A1 - Verfahren zum schaelen der oberflaeche von metallischem langgestrecktem gut, wie draehte, profile und dergleichen

Info

Publication number: DE2306602A1
Application number: DE2306602A
Authority: DE
Inventors: Kurt Mueller; Harry Staschewsky; Gerhard Dr Ing Ziemek
Original assignee: KM Kabelmetal AG
Current assignee: Kabelmetal Electro GmbH
Priority date: 1973-02-10
Filing date: 1973-02-10
Publication date: 1974-09-05
Also published as: NL7401214A; AR197853A1; CH562075A5; BE810719A; FI68543C; DD109995A5; SU683607A3; CS170486B2; GB1452173A; FR2217084A1; CA989154A; FR2217084B1; US3911541A; JPS5047867A; BR7400943D0; IN141338B; FI68543B; HU169210B; DE2306602C2

Description

Kabel- und Metallwerke Gutehoffnungshütte Aktiengesellschaft

1 1242 7.2.1973

Verfahren zum Schälen der Oberfläche von metallischem langgestrecktem Gut, wie Drähte, Profile und dergleichen

Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit einem Verfahren und einer Vorrichtung zum Schälen der Oberfläche von metallischem langgestrecktem Gut, wie Drähte, Profile und dergleichen, insbesondere zum Schälen der Seele zu plattierender Drähte.

Zur Glättung der Oberfläche von gewalzten Stangen oder Drähten ist es bereits bekannt, den gewalzten Draht zunächst durch eine Ziehdüse hindurchzuführen, anschließend einer Führungsdüse zuzuleiten und schließlich den so vorbehandelten Draht eine Schneiddüse durchlaufen zu lassen, mittels der die Verunreinigungen und Uhgleichmäßigkeiten der Drahtoberfläche beseitigt werden. (DRP 7^0 235) Hinter der eigentlichen Schneiddüse kann dann noch eine weitere Ziehdüse angeordnet sein, um der Drahtoberfläche eine höhere mechanische Festigkeit zu verleihen. Nachteilig bei einer solchen Anordnung von Ziehdüse, Führungsdüse und Schneiddüse ist vor allem, daß der durch die Ziehdüse hindurchgeführte Draht anschließend auf der Strecke bis zur Schneiddüse lediglich durch eine kurze Führungsdüse geführt ist, so daß sich Ungleich-

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mäßigkeiten in der Oberfläche nicht immer vermeiden lassen. Das führt aber insbesondere dann zu Schwierigkeiten, wenn der behandelte Draht beispielsweise als Seele verwendet werden soll, a\if den dann im weiteren Verlauf eine plattierende Schicht aufgebracht werden muß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen metallischen langgestreckten Strang mit einer geglätteten Oberfläche herzustellen, die ausreicht, eine innige Verbindung zwischen seiner Oberfläche und einer darüber aufzubringenden weiteren Metallschicht zu erreichen.

Gelöst wird diese Aufgabe unter Beseitigung der bei dem bekannten Verfahren auftretenden Schwierigkeiten gemäß der Erfindung dadurch, daß das langgestreckte Gut zunächst gegebenenfalls unter Schmiermittelzufuhr, geführt und im Querschnitt reduziert wird$ unmittelbar daran anschließend wird die Oberfläche geschält, und die hierbei entstehenden Späne werden in einem Abstand von mindestens 5 mm zur Oberfläche des Gutes abgetrennt. Die Führung unter Schmiermittelzufuhr hat sich bei NE-Legierungen,und zwar insbesondere bei Aluminiumlegierungen als besonders vorteilhaft erwiesen. Die Reduzierung des Querschnittes, die in einer Weiterführung des Erfindungsgedankens vorteilhaft bei etwa 3% liegt, hat den Vorteil, daß die an sich weiche Oberfläche beispielsweise eines Aluminiumstranges aufgehärtet wird, so daß eine leichtere und vor allen Dingen störungsfreiere Abnahme des Spanes von der Oberfläche möglich ist. Dadurch, daß der Strang unmittelbar vor dem eigentlichen Abschäl-

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Vorgang heruntergezogen wird, werden bereits kleinere Oberflächenfehler ausgeglichen, darüber hinaus erhält der langgestreckte Strang eine Vorspannung, so daß er beim anschließenden Schälen nicht ausweichen kann. Da das Schälen unmittelbar anschließend an das Herunterziehen erfolgt, ist ein Ausweichen auch bei höheren
Fertigungsgeschwindigkeiten nicht möglich. Durch diese exakte Fixierung des Gutes in Bezug auf das Herunterziehen, wird die Wirtschaftlichkeit des Vorganges
wesentlich erhöht.

In Durchführung der Erfindung werden die beim Schälen entstehenden Späne in einem Abstand von mindestens
5 mm zur Oberfläche des Gutes abgetrennt. Dies ist wesentlich, damit auf diese Weise der Spanfluß durch
das Abtrennen nicht negativ beeinflußt wird, vielmehr der Materialfluß eine Unterstützung erhält, so daß
Oberflächen hoher Güte erreicht werden.

Als vorteilhaft hat es sich auch erwiesen, insbesondere wenn es sich bei dem zu schälenden Gut um NE-Metalle, wie beispielsweise Aluminium handelt, das Gut bereits während der Führung zu schmieren, beispielsweise durch Einspritzen oder Einführen von Alkohol. Bei Materialien mit oxydierbaren Oberflächeneifolgt das Führen, das Ziehen und das anschließende Schälen des Gutes zweckmäßig unter Schutzgas, so daß das so vorbereitete Gut anschließend beispielsweise auch für die Plattierung
ohne Schwierigkeiten weiter verarbeitet werden kann.

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Ein. solches Plattierungsverfahren ist beispielsweise in der DOS 2 Q52 462 beschrieben, wonach der oberflächenbehandelte, also auch geschälte Strang unter Schutzgas mit einem iängsverlaufenden, rohrförmig gebogenen Kupferband umhüllt wird. Anschließend erfolgt eine Reduzierung des so gebildeten Stranges im Querschnitt um mindestens 50%, um so eine innige metallurgische Verbindung zwischen Kern und Umhüllung sicherzustellen.

Zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung ist es wesentlich, daß eine Vorrichtung verwendet wird, die im wesentlichen aus einer buchsenartigen Führung, einem Ziehstein und einem in Durchiaufrichtung im Abstand bis zu max. 6 mm hinter dem Ziehstein angeordneten Schälstein besteht. Insbesondere der geringe Abstand zwischen dem Ziehstein und dem Schälstein ist für eine einwandfreie Oberfläche unerläßlich. Es ist möglich, hierdurch einen Span zu erhalten, der nur wenige Zehntel mm dick ist, so daß die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens beträchtlich erhöht werden kann.

Der Ziehstein ist in Weiterführung des Erfindungsgedankens in Bezug auf den feststehenden Schälstein verstellbar angeordnet, beispielsweise dadurch, daß der Ziehstein von außen über schiefe Ebenen in Bezug auf den feststehenden Schälstein eingerichtet werden kann.

In vorteilhafter Durchführung der Erfindung weist der Schälstein ein oder mehrere Kanäle oder Bohrungen für die Kühl- bzw. Schmiermittelzufuhr auf. Bei NE-Legierungen, die zum Kaltverschweißen neigen, wird vorteilhaft Alkohol eingesetzt, der als Kühlmittel ver-

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dampft und - was noch wichtiger ist - in dem Falle, in dem anschließend das Gut in eine Schutzgaskammer eingeführt werden soll, verdunstet. Um ein Führen, Ziehen und Schälen des Gutes unter Schutzgas vorzunehmen, wird man vorteilhaft die Schäleinrichtung in einem Gehäuse unterbringen, das nach unten zu öffnen ist oder das doch zumindest nach unten weisende Öffnungen zum Entfernen der anfallenden Späne aufweist.

Zum Abtrennen der beim Schälvorgang entstehenden Späne hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, im Abstand von mindestens 5 mm vom zu schälenden Gut umlaufende Drehstähle anzuordnen, die nach dem freien Ablaufen des Spanes vom geschälten Gut für eine Zerkleinerung des Spanes sorgen. Dieser freie ungehinderte Ablauf des Spanes ist mit eine Voraussetzung für die Schaffung einer einwandfrei glatten Oberfläche, die frei von Lunkern, Riefen und dergleichen ist.

Die Erfindung sei anhand der als Ausführungsbeispiel in den Fig. 1 und 2 dargestellten Schälvorrichtung für einen zum Plattieren verwendeten Aluminiumdraht näher erläutert.

Um beispielsweise das Schälen von Materialien mit oxydierbarer Oberfläche zu ermöglichen, erfolgt, wie aus der Fig. 1 ersichtlich, das Schälen eines aus solchem Material hergestellten Stranges innerhalb des mit der Abdeckung 1 versehenen Gehäuses 2, in das über nicht näher bezeichnete Zuleitungen Schutzgas eingeführt werden kann. Innerhalb der im Gehäuse

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vorgesehenen Buchse 3 sind die Führungssteine 4a und 4b geführt, die mittels der mit der Bundscheibe 6 versehenen Verstellspindel 5 in Achsrichtung hin- und herbewegt werden können, so daß die mit den schiefen Ebenen der Führungssteine fluchtenden Ebenen der Führungsbuchse 7 zu einer Verschiebung der Buchse 8 und damit zur axialen Verschiebung des Ziehsteines 9 führen. Die Buchse 8 dient gleichzeitig zur Führung des nicht dargestellten langgestreckten Gutes bis zum Einlauf in den Ziehstein 9· Beide Teile sind in die Buchse 10 eingebaut, die mit einem Kanal versehen ist, der auch durch die Buchse 8 verläuft und den Strang vor dem Einlauf in den Ziehstein 9 mit einem geeigneten Schmiermittel versorgt. Beim Austauschen des Ziehsteines 9 kann die Buchse 10 zusammen mit den Teilen 8 und 9 ausgewechselt werden.

Über die Führungsbuchse 7 mit den schiefen Ebenen am Umfang sowie durch die Führungssteine 4a und 4b und die Verstellspindel 5 mit der Bundscheibe 6 kann der Ziehstein 9 in der Ebene quer zum Drahtdurchlauf verschoben werden. Auf diese Weise ist eine einwandfreie Justierung des Stranges gegenüber dem Schälstein möglich. Die Fig. 1 zeigt zwei von vier Führungssteinsätzen, deren Steine jeweils durch die Verstellspindel 5 gegeneinander verschoben werden können. Zu diesem Zweck hat die Verstellspindel zwei Gewinde, eines davon linkssteigend, das andere rechtssteigend. Die vier Führungseinsätze, zwei davon im Ausführungsbeispiel dargestellt, sind auf dem Umfang um 90 versetzt angeordnet, so daß die Einstellung des Zieh-

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steines in einem rechtwinkeljsen Koordinatensystem erfolgen kann. Nach außen hin stützen sich die Führungssteine in den Nuten der Buchse 3 ah, wobei die Neigung der schiefen Ebenen auf Teil 7 durch die Neigung der inneren Lauffläche des Führungssteines kompensiert wird. Beim Verstellen des Ziehsteines 9j das notwendig wird, wenn der durchlaufende Strang nur einseitig geschält wird, und aus diesem Grunde in eine zentrische Lage gegenüber dem Schälstein gebracht werden muß, sind die auf der Verschiebungsachse liegenden Verstellspindeln gleichzeitig entgegengesetzt zu verdrehen, so daß sich die Führungssteine des einen Satzes auf die schiefe Ebene hinauf und die des anderen herunter bewegen. Die Bundscheibe 6 fixiert die Verstellspindel 5 in ihrer axialen Lage zwischen den Teilen 7 und 10 und bewirkt ein gleichmäßiges Verschieben der Führungssteine 4a und kh» Zwei Klemmbügel 11 halten die Ziehsteinverstellung der Buchse 3, die ihrerseits mit dem Gehäuse verschraubt ist. Zum Innenraum der Schälvorrichtung hin schützt die Dichtscheibe 12 die Verstellmechanik vor Metallspänen und verhindert zudem ein Auswaschen des Schmierstoffes aus den Führungen. Der Flansch 13 hält die Dichtscheibe 12 an der Buchse 3 in der erforderlichen Lage.

In der Aufnahmebuchse 15 ist der Schälstein l6 angeordnet, der Abstand zwischen dem Schälstein l6 und dem Ziehstein 9 kann durch konstruktive Gestaltung der Teile 10 und 15 auf ein Minimum gehalten werden. In gleicher Weise läßt sich auch der Einbau des Schälsteins verändern. Ein Kanal 17 in der Aufnahmebuchse 15 führt

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das geeignete Schmiermittel, beispielsweise Alkohol, zum Schälstein l6. Im Schäl stein l6 selbst verlaufen Schmiermittelbohrungen vorteilhaft bis in die Nähe der Schneiden, um ein ständiges Schmieren der mit dem Material in Eingriff stehenden Kanten zu erreichen. Die Zahl der Bohrungen im Schälstein ist den jeweiligen Schälverhältnissen angepaßt.

In der Aufnahmebohrung des Teiles 15 für den Schälstein l6 verhindert der Runddichtring 18 eine SchmiermitteELeckage zur Drahtaustrittsbohrung hin. Dieser Dichtring wird über den Druckring 24 mittels einer Tellerfeder 25 an den Schälsteinansatz gepreßt. Abweichend von dieser Art der Abdichtung können selbstverständlich zur Abdichtung zur Drahtaustrittsbohrung andere bekannte Dichtvorrichtungen oder Verfahren eingesetzt werden.

Die Buchse 26 ist durch Wälzlager auf dem Teil 15 drehbar angeordnet und wird von einem Elektromotor, wie er in.der Fig. 2 dargestellt und mit 27 bezeichnet ist, angetrieben. Als Antrieb dient hierbei z.B. der Riemen 28. An der Buchse 26 ist der Flansch 29 zur Halterung der Schneidstähle 30 und 31 befestigt. Diese Schneidstähle sind auf der Stirnfläche des Flansches 28 abnehmbar oder auch nicht abnehmbar angeordnet. Die in der Fig. 1 dargestellten Schneidstähle 30 und 31 haben längs und quer zur Achse des Schälsteines 16 unterschiedliche Abstände von der Schneide des Schäl-

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steins. Ihr Abstand ist dfen spezifischen Eigenarten des beim Schälen erzeugten Metallspanes angepaßt, d.h. je nach dem verwendeten Material werden die Drehstähle entsprechend neu eingestellt.

Der Antriebsriemen 28 und die Buchse 26 werden durch den Riemenkasten 32 vor Metallspänen und Schmiermitteln geschützt. Unterhalb des Gehäuses 2 ist ein Spänekasten angebracht, der gleichzeitig als Transportbehälter ausgebildet sein kann oder aber mit einer Späneaustragvorrichtung versehen ist, die die aufgefangenen Späne in einen üblichen Transportbehälter fördert. Am Boden des Spänekastens kann vorteilhaft ein Filter und ein Rohranschluß für den Schmiermittelrücklauf angeordnet sein.

Die Fig. 2 zeigt in einer Draufsicht von der Drahteinlaufseite die Schälvorrichtung. Die durchsichtige Abdeckhaube 1 ist mittels der Scharniere 33 an dem Gehäuse 2 befestigt. Der Verschluß ist mit 3^t bezeichnet. Der Antriebsmotor 27 ist in Flanschbauart ausgeführt und zum Spannen des Riemens 28 auf einer schwenkbaren Konsole 35 befestigt.

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Claims

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Pat entansprüc he

f1·)Verfahren zum Schälen der Oberfläche von metallischem langgestrecktem Gut, wie Drähte, Profile und dergleichen, insbesondere zum Schälen der Seele von zu plattierenden Drähte, dadurch gekennzeichnet, daß das langgestreckte Gut zunächst gegebenenfalls unter Schmiermittelzufuhr geführt, danach im Querschnitt reduziert und unmittelbar daran anschließend die Oberfläche des Gutes geschält wird, und daß die hierbei entstehenden Späne in einem Abstand von mindestens 5 mm zur Oberfläche des Gutes abgetrennt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das geführte Gut vor dem Schälen um etwa 5% im Querschnitt reduziert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das langgestreckte Gut aus NE-Legierungen hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Gut bereits während der Führung mit einem leicht flüssigen Schmiermittel, z.B. Alkohol, geschmiert wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Führen, Ziehen und Schälen des Gutes unter Schutzgas erfolgt.

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5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine buchsenartige Führung, einen Ziehstein und einen in Durchiaufrichtung im Abstand bis zu max. 6 mm hinter dem Ziehstein angeordneten Schälstein.
6. Vorri chtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß der Ziehstein z.B. mittels schiefer Ebenen von außen in Bezug auf den feststehenden Schälstein verstellbar ist.
7· Vorrichtung nach Anspruch 5i dadurch gekennzeichnet, daß der Schälstein ein oder mehrere Kanäle für die Kühl- bzw. Schmiermittelzufuhr aufweist.
8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß zum Abtrennen der beim Schälvorgang entstandenen Späne im Abstand von mindestens 5 mm vom zu schälenden Gut umlaufende Drehstähle dienen.

9· Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Führung des Gutes vor dem Ziehstein eine mit Schmier- oder Kühlmittelbohrungen versehene, mit dem einen Ende an den Ziehstein angrenzende Buchse verwendet wird.

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