DE2641864A1

DE2641864A1 - Verfahren zur kontinuierlichen herstellung von draehten aus einer aluminiumseele und einer kupferumhuellung

Info

Publication number: DE2641864A1
Application number: DE19762641864
Authority: DE
Inventors: Harry Staschewski
Original assignee: KM Kabelmetal AG
Current assignee: KM Kabelmetal AG
Priority date: 1976-09-17
Filing date: 1976-09-17
Publication date: 1978-03-23
Also published as: AR210384A1; GB1518635A; JPS5337567A; BR7702784A; HU174021B; RO71340A7; DD129745A5; DE2641864C2; CS207379B2

Description

Kabel- und l^vietallwerke üutehof fnungshiitte Aktiengesellschaft

1 15.9-1976

Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Drähten aus einer AJuminiutnseele und einer Kupferumhüllung

(Zusatz zum Patent )

(Patentanmeldung P 21 53 317 V.25.IO.7I)

Im Hauptpatent ist ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Drähten aus einer Aluminiumseele und einer Kupferumhüllung, die mit der eine oxidfreie Oberfläche aufweisenden Aluminiumseele metallisch verbunden ist, beschrieben, wobei der die Seele bildende durch diesen hergestellte Aluminiumstrang unter Schutzgas oberflächenbehandelt und anschließend ebenfalls unter Schutzgas mit einem längseinlaufenden rohrförmig gebogenen Kupferband umhüllt wird und der aus der Aluminiumseele und dem Kupfermantel gebildete Strang zur Erzeugung einer Diffusionsschicht von wenigen Mikrometern an der Grenzfläche zwischen dem Kupferband und dem Aluminiumstrang im querschnitt um mindestens 50 % bezogen auf den Ausgaj»e*^uerschnitt reduziert wird.

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Als Ausgangsmaterial für das obengenannte Verfahren haben sich sogenannte Properzi-Drähte als am wirtschaftlichsten erwiesen. Diese Drähte werden in einem kontinuierlichen Gießverfahren mittels eines Gießrades in nahezu unendlicher Länge gegossen und unmittelbar ncich dem Gießen gewalzt, auf das gewünschte Maß heruntergezogen und weichgeglüht. Durch die nach dem Gießen vorgenommenen Verformungsstufen, wie Walzen und Ziehen wird das Gußgefüge des Aluminiumstranges in ein Verformungsgefiige überführt, welches wesentlich bessere Eigenschaften aufgrund der geringeren Korngröße aufweist. Dei diesem Verfahren weist die letzte Walzstufe üblicherweise ein gleichseitiges Sechskantkaliber auf. Werden Drähte mit rundem Querschnitt verlangt, so muß dieser Draht mit polygonalern Querschnitt in einem gesonderten Arbeitsgang gezogen werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren der eingangs geschilderten Art dahingehend zu verbessern, daß dieses noch wirtschaftlicher wird.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß ein stranggegossener, gewalzter Aluminiumdraht mit polygonalem Querschnitt verwendet wird und daß der Draht vor dem Oberflächenbearbeiten zunächst zu einem Draht mit elliptischem Querschnitt und unmittelbar danach zu einem Draht mit kreisrundem Querschnitt gewalzt wird. Es wird also von einem preisgünstigeren Vormaterial ausgegangen, welches im selben Arbeitsgang wie die Ummantelung zu der gewünschten kreisrunden Form verformt wird. Dadurch, daß der gewalzte Draht mit polygonalem Querschnitt, üblicherweise mit hexagonalem Querschnitt, zunächst in einen Draht mit elliptischem Querschnitt verformt und dann erst zur Kreisform verformt wird, kann der Ausgangsquerschnitt

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des verwendeten Vordrahtes vergrößert werden. Während der Umformung in einen elliptischen Querschnitt wird das Material im Bereich der Ecken des Profils in Umfangsrichtung gedrückt, so daß letztlich geringere i<uerschnittsabnahmen möglich sind, als wenn in einem Arbeitsgang das Rundprofil gewalzt oder gezogen würde. Als Schmiermittel verwendet man für den Walzvorgang vorzugsweise Methylalkohol. Dieses Schmiermittel zeichnet sich dadurch aus, daß es sehr leicht verdunstet und sich für den nachfolgenden Ummantelungsvorgang, bei dem ein metallischer Verbund hergestellt werden soll, nicht nachteilig auswirkt. Eine besonders saubere Oberfläche des rundgewalzten Drahtes erhält man, wenn man gemäß einem weiteren Gedanken der Erfindung die Walzen kontinuierlich säubert. Ein Einwalzen von beispielsweise Aluminiumflitter in die Rohroberfläche ist damit nahezu ausgeschlossen.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Durchführung dds Verfahrens, die aus einer Vorrichtung zur Oberflächenbehandlung des Aluminiumstranges, einer oder mehrerer das Kupferband formenden Rohrformeinrichtungen bzw. Schweißeinrichtungen und anschließender Drahtreduziervorrichtungen besteht. Bei einer derartigen Vorrichtung ist vor der Vorrichtung zur Oberflächenbehandlung eine aus zwei diametral zueinander angeordneten Profiiwalzen mit elliptischem Kaliber und unmittelbar dahinter angeordnet aus zwei Profilwalzen mit kreisrundem Kaliber bestehende Walzvorrichtung angeordnet. Jede Wclze ist in Richtung auf die Durchlaufachse einstellbar. Dadurch läßt sich einmal der Einfädelungsvorgang zu Beginn des Fertigungsverfahrens erheblich vereinfachen, zum anderen sich auf diiese Weise ein gratfreier

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Aluminiumdraht herstellen. Zweckmäßigerweise sind die Walzen über Exzenter einstellbar. Die ProfilwaJzeii sind zumindest in ihrem Italiberbereich hartverchromt. Zur Aufbringung der erforderlichen Umformkraft dient eine hinter der Walzeinrichtung angeordnete angetriebene Abzugsscheibe .

Die Erfindung ist anhand des in den Fig. i bis k schematisch dargestellten Ausf iihrungsbeispieJ s näher erläutert.

Der von der Vorratsspule 3^, die frei drehbar gelagert ist, ablaufende Aluminiumstrang 33 mit hexagonal em Querschnitt wird mittels der Führungen 3^ und 35 zunächst einem Richtrollensatz 36 zugeführt, in dem der Aluminiumstrang 33 gerichtet wird. In Durchlaufrichtung gesehen hinter dem Richtrollensatz 36 ist eine Walzvorrichtung 37 angeordnet, die aus zwei Walzenpaaren 38 und 39 besteht. Das Walzpaar 38 weist ein ovales Kaliber auf, während das Walzpaar 39 eil; kreisrundes Kaliber aufweist. Aus dem Vorratsbehälter hO wird kontinuierlich ein fettfreies Schmiermittel, beispielsweise Methylalkohol dem Aluminiumstrang 33 bzw. den Walzen 38 zugeführt. In das Kaliber des Walzenpaares 38 greift eine Bürste kl ein, die beispielsweise aus Stahlwolle besteht und das Kaliber kontinuierlich von Schmutzteilchen, beispielsweise Aluminiumflitter reinigt. Eine gleiche Vorrichtung ist für das Walzenpaar 39 vorgesehen. Die Walzenpaare 38 und 39 sind so dicht wie möglich hintereinander angeordnet, um eine Verdrehung des zu walzenden Stranges 33 zu verhindern und somit die Herstellung eines Aluminiumdrahtes mit kreisrundem Querschnitt zu ermöglichen. Die erforderliche Abzugskraft wird mittels einer Abzugsscheibe k2 aufgebracht, deren Geschwindigkeit in Abhängigkeit von Ummantelungs-

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geschwindigkeit gesteuert wird. Der fertig gewalzte Aluminiums träng 43 ist in mehreren Windungen auf der Abzugsscheibe 42 angeordnet. Um ein gegenseitiges Scheuern der einzelnen Windungen zu vermeiden, ist eine Kammrolle 44 vorgesehen, die für jede einzelne Windung eine Führung aufweist.

In Fig. 2 ist ein Schnitt durch das Kaliber des Walzenpaares 3⁽" in gegenüber der Fig. 1 vergrößertem Maßstab dargestellt. In diesem Profilwalzpaar 38 wird der hexagonale Aluminiumstrang 33 in einen ovalen Querschnitt umgeformt.

Die Fig. 3 zeigt einen ebenfalls vergrößerten Schnitt durch das Walzpaar 39· Der durch das Walzenpaar 38 umgeformte elliptische Strang wird mittels der Walzen 39 in einen kreisrunden Querschnitt überführt. Durch die Hintereinanderschaltung der Kaliber ovbL und rund wird gegenüber einem Ziehvorgang, bei dem aus dem Strang mit polygonalem Querschnitt ein Rundquerschnitt erzeugt wird, eine geringere Querschnittsabnahme möglich und somit kann die Ummantelungsanlage mit einer größeren Kapazität gefahren werden.

Die Fig. 4 zeigt einen Teilschnitt durch die Abzugsscheibe 42, die an ihrer äußeren Oberfläche mit einer Polyäthylenbeschichtung 45 versehen ist. Diese Polyäthylenbeschichtung 45 verhindert eine Kaltschweißung zwischen der metallischen Abzugsscheibe 42 und den rundgewalzten Aluminiumdrähten 43· Die Kammrolle 44, die zweckmäßigerweise ebenfalls aus Polyäthylen hergestellt ist, weist Führungen 46 für jede Windung des rundgewalzten Aluminiumdrahtes 43 auf und verhindert somit, daß sich

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die einzelnen. Windungen des Aluminxumdrahtes 43 gegeneinander reiben und kaltverschweißen bzw. an ihrer Oberfläche beschädigt werden.

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Leerseite

Claims

Kabel- und Metallwerke Gutehoffnungshütte Aktiengesellschaft

ι 1Λ90

I5.9.I976

Patentansprüche

Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Drähten aus eii.er Aluminiumseele und einer Kupf erumhiillung, die mit der eine oxidfreie Oberfläche aufweisenden Aluminiumseele metallisch verbunden ist, wobei der die Seele bildende durch Gießen hergestellte Aluini niumstrang unter Schutzgas oberflächenbehandelt und anschließend ebenfalls unter Schutzgas mit einem längseinlaufenden rohrförmig gebogenen Kupferband umhüllt wird und der aus der Aluminiumseele und dem Kupfermantel gebildete Strang zur Erzeugung einer Diffusionsschicht von wenigen Mikrometern an der Grenzfläche zwischen dem Kupferband und dem Aluminiumstrang im Querschnitt um mindestens 50 % bezogen auf den Ausgangsquerschnitt reduziert wird nach Pa-

tent (Patent-Anm. P 21 53 317

v.25.10.71), dadurch gekennzeichnet, daß ein stranggegossener, gewalzter Aluminiumdraht mit polygonalem Querschnitt verwendet wird und daß der Draht vor der Oberflächenbearbeitung zunächst zu einem Draht mit elliptischem Querschnitt und unmittelbar danach zu einem Draht mit kreisrundem Querschnitt gewalzt wird.

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ORKBlNAL INSPECTEO

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Schmiermittel Methylalkohol verwendet wird.

3· Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Walzen kontinuierlich gesäubert werden.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, bestehend aus einer Vorrichtung zur Oberflächenbehandlung des Aluminiumstranges, einer oder mehrere das Kupferband formenden Hohrformeinrichtungen bzw. Schweißeinrichtungen und anschließender Drahtreduziervorrichtungen, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Vorrichtung zur Oberflächenbehandlung eine aus zwei diametral zueinander angeordnetenProfilwalzen (3&) mit elliptischem Kaliber und unmittelbeir dahinter angeordnet aus zwei Profilwalzen (39) mit kreisrundem Kaliber bestehende falzvorrichtung (37) angeordnet ist.

5· Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Walze (38, 39) in Richtung auf die Durchlaufachse des Aluminiumstranges (33) einstellbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5 ■> dadurch gekennzeichnet, daß die Walzen (38, 39) über Exzenter einstellbar sind.

7· Vorrichtung nach Anspruch 4 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilwalzen (38, 39) zumindest in ihrem Kaliberbereich hartverchromt sind.

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8. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß hinter der Walzeinrichtung (37) eine angetriebene Abzugsscheibe (k2) angeordnet ist.

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