DE2928423A1

DE2928423A1 - Cold deformation of butt welded joints in wires - restores nominal wire diameter without loss of mechanical strength

Info

Publication number: DE2928423A1
Application number: DE19792928423
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dr Katzschner
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1979-07-13
Filing date: 1979-07-13
Publication date: 1981-01-15
Also published as: DE2928423C2

Abstract

The application is typically to the mfr. of cable cores or insulated wires. Where a wire has to be jointed in order to achieve the required length this is done by butt welding. The result of the welding operation is that at the joint the wire diameter is larger than the nominal wire size. To eliminate this swelling without reducing mechanical strength a cold forming process is applied to reduce the diameter at least to that of tbe original wire. The forming removes no material and at the same time gives some work hardening. The cold forming, at least for wires, may be carried out with a hand operated swaging tool having a die of the required wire dimensions. The process reduces the risk of fractures at the weld point during subsequent handling operations.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Nachbehandlung vonMethod and device for the aftertreatment of

Verbindungsstellen von metallischem Stranggut Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Nachbehandlung der Verbindungsstellen von metallischem Stranggut, insbesondere von Drähten für elektrische Kabel, wobei die Verbindung durch Schweißen oder Löten hergestellt wird.Joints of metallic strands The invention relates to on a process for the post-treatment of the joints of metallic Strands, in particular of wires for electrical cables, the connection is made by welding or soldering.

Aus dem Buch von Ehlers/Lau, "Kabelherstellung", Seiten 251 bis 254 ist es bekannt, daß Drähte, welche für die Herstellung von elektrischen Kabeln verwendet werden, mittels Schweißen oder Löten zusammengesetzt werden können. Diese Verbindungsstellen haben, - was insbesondere bei der Kabelfertigung von großem Nachteil ist, jedoch auch bei sonstigem Stranggut, zu Schwierigkeiten führen kann -, normalerweise einen gegenüber dem Originalquerschnitt vergrößerten Durchmesser. Dies führt u.a. dann zu Schwierigkeiten, wenn das Stranggut weiterbehandelt werden soll. So kann z.B.From the book by Ehlers / Lau, "Cable manufacture", pages 251 to 254 it is known that wires used for the manufacture of electrical cables can be assembled by welding or soldering. These connection points have - which is a major disadvantage, especially in cable production, however can also lead to difficulties with other strand material - usually one enlarged diameter compared to the original cross-section. This leads to, among other things to trouble when the strand material is to be treated further. E.g.

bei elektrischen Leitern ein Umspritzen mittels Isoliermaterial vorgesehen sein, wobei die vergrößerten Durchmesser gegebenenfalls an der Spritzdüse hängen bleiben und dadurch das Stranggut abgerissen wird. Es ist aber auch möglich, daß wegen des vergrößerten Durchmessers die Beschichtung an der entsprechenden Verbindungsstelle nicht mehr ausreichend dick ist.In the case of electrical conductors, overmoulding is provided by means of insulating material be, with the enlarged diameter possibly hanging on the spray nozzle remain and thereby the strand material is torn off. But it is also possible that because of the enlarged diameter, the coating at the corresponding connection point is no longer sufficiently thick.

Ein weiteres Problem, welches durch diese Verbindungsstellen hervorgerufen wird, besteht darin, daß die mechanische Festigkeit, insbesondere die Zugfestigkeit des Stranggutes, an der Verbindungsstelle verringert ist. Dies führt dazu, daß bei einer an sich noch nicht zur Zerstörung des Stranggutes führenden Zugbeanspruchung dieses gerade an der Verbindungsstelle durchreißt.Another problem caused by these joints is that the mechanical strength, especially the tensile strength of the strand material, is reduced at the connection point. This leads to the fact that a tensile stress that does not in itself lead to the destruction of the strand material this just tears through at the junction.

ein Der vorliegenden Erfindung, welche sich auf/Verfahren der eingangs genannten Art bezieht, liegt die Aufgabe zugrunde, einen Weg aufzuzeigen, auf dem die an der Verbindungsstelle auftretenden Schwierigkeiten hinsichtlich des Durchmessers und der verringerten Festigkeit beseitigt werden können. Gemäß der Erfindung'wird dies dadurch erreicht, daß die Verbindung so vorgenommen wird, daß der an der Verbindungsstelle erhaltene Querschnitt zunächst größer ist als der Original querschnitt des Stranggutes und daß die Verbindungsstelle durch Quetschen nachbehandelt wird, daß der resultierende Querschnitt kleiner oder höchstens gleich dem Originalquerschnitt wird. One of the present invention, which relates to / method of the opening paragraph referred to, the task is to show a way on the the diameter difficulties encountered at the junction and the decreased strength can be eliminated. According to the invention 'will this is achieved in that the connection is made in such a way that the connection point obtained cross-section is initially larger than the original cross-section of the extruded material and that the connection point is aftertreated by squeezing that the resulting Cross-section is less than or at most equal to the original cross-section.

Auf diese Weise ist zunächst sichergestellt, daß das Stranggut auch im Bereich der Verbindungsstelle in etwa den gleichen oder jedenfalls keinen größeren Durchmesser hat als der Originalquerschnitt des Stranggutes.In this way it is initially ensured that the strand material also in the area of the connection point roughly the same or at least not a larger one Has a diameter than the original cross-section of the extruded material.

Gegenüber anderen Nachbehandlungsverfahren, z.B. einem entsprechenden Abschleifen oder Abschmirgeln der Verbindungsstelle hat die Erfindung jedoch zusätzlich den wesentlichen Vorteil, daß die mechanische Festigkeit an dieser Stelle durch den Quetschvorgang infolge der Kaltverformung verbessert wird.Compared to other post-treatment methods, e.g. a corresponding one However, the invention has additional grinding or sanding of the connection point the main advantage that the mechanical strength at this point through the squeezing process is improved as a result of the cold deformation.

Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf eine Vorrichtung zur Durchführung des vorgenannten Verfahrens, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß ein zweiteiliges Gesenk vorgesehen ist, dessen lichte Weite dem gewünschten Querschnitt der nachbehandelten Verbindungsstelle entspricht.The invention also relates to a device for carrying out the process of the aforementioned method, which is characterized in that a two-part Die is provided, the clear width of which corresponds to the desired cross-section of the post-treated Connection point corresponds.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen wiedergegeben.Further developments of the invention are given in the subclaims.

In der Figur ist die zur Durchfuhrung des Verfahrens besonders geeignete einfach aufgebaute Vorrichtung in Form einer Kalibrierzange dargestellt.Diese weist zwei Griffe GR1 und GR2 auf, mit deren Hilfe das in Form eines Doppelgesenks ausgebildete eigentliche Press- bzw. Quetschteil betätigt werden kann. Die beiden Gesenkteile GS1 und GS2 sind am einfachsten in entsprechend hergerichtete Ausnehmungen einer normalen Griffzange eingearbeitet. Das Gesenk GS1 weist eine Vertiefung VT auf, die entsprechend dem Querschnitt des zu quetschenden strangförmigen Gutes ausgebildet ist. Im vorliegenden Beispiel ist angenommen, daß die Kalibrierzange für Drähte, insbesondere Kupferdrähte bei elektrischen Kabeln oder Leitungen gedacht und somit die Vertiefung VT etwa in der Form eines Halbkreises gestaltet ist. Das Gegenstück des Gesenks GS2 weist die zweite Hälfte der Kontur auf, im vorliegenden Beispiel also ebenfalls eine etwa halbkreisfor- mige Vertiefung GT in einem stirnseitigen Ansatz im Gesenk GS 2. Die Vertiefung VT und das Gegenstück GT sind bei völlig zusammengedrückter Zange so zueinander gestellt, daß der resultierende Querschnitt der so erhaltenen lichten Öffnung höchstens gleich, zweckmäßig jedoch etwas kleiner ist als der Originalquerschnitt des Stranggutes. Auf diese Weise kann durch entsprechend festes Zusammendrücken der Zange die Verbindungsstelle in ihrem Querschnitt auf eine Form gebracht werden, die keinesfalls größer ist als der Originalquerschnitt des Strangpreßgutes. Zusätzlich wird der Vorteil erreicht, daß die Verbindungsstelle hinsidhtlich ihrer Festigkeitseigenschaften verbessert ist. Auch wird ein etwaiger axialer Versatz der beiden zu verbindenden Enden des Stranggutes auf diese Art und Weise beseitigt.In the figure, that is particularly suitable for carrying out the method simply structured device shown in the form of calibration pliers two handles GR1 and GR2, with the help of which the formed in the form of a double die actual pressing or squeezing part can be actuated. The two die parts GS1 and GS2 are easiest in appropriately prepared recesses normal grip pliers incorporated. The die GS1 has a depression VT, which are designed according to the cross section of the strand-like material to be squeezed is. In the present example it is assumed that the calibration pliers for wires, especially thought of copper wires in electrical cables or lines and thus the recess VT is designed approximately in the shape of a semicircle. The counterpart of the die GS2 has the second half of the contour, in the present example thus also an approximately semicircular moderate deepening GT in one frontal approach in the die GS 2. The depression VT and the counterpart GT are when the pliers are completely compressed so that the resulting Cross-section of the clear opening obtained in this way is at most the same, but it is expedient is slightly smaller than the original cross-section of the extruded material. That way you can by pressing the pliers firmly together the connection point in their Cross-section be brought to a shape that is in no way larger than the original cross-section of the extruded material. In addition, the advantage is achieved that the connection point is improved in terms of their strength properties. Also will be an eventual axial offset of the two ends of the extruded material to be connected in this way and Way eliminated.

Versuche mit nach der Erfindung behandelten Kupferdrähten, welche durch Hartlöten miteinnnder verbunden waren und bei denen die Verbindungsstelle nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelt waren, zeigten, daß die Reißfestigkeit der so kalibrierten Lötstelle praktisch in allen Fällen größer war als bei unkalibrierten, d.h. nicht nachbehandelten Lötstellen. Auch Verbindungen, bei denen die einzelnen Drähte mit einem bewußt starken axialen Versatz miteinander verlötet wurden, zeigten nach der Kalibrierung eine Verbesserung der Festigkeitseigenschaften.Experiments with treated copper wires according to the invention, which were connected to each other by brazing and in which the connection point treated according to the process of the invention showed that the tear strength the solder joint calibrated in this way was in practically all cases larger than the uncalibrated one, i.e. not post-treated solder joints. Also connections in which the individual Wires with a deliberately strong axial misalignment were soldered together, showed after calibration, an improvement in the strength properties.

Von besonderem Vorteil ist das erfindungsgemäße Verfahren dann anwendbar, wenn das so behandelte Stranggut im Extrusionsprozeß anschließend mit einer Kunststoff-Umhüllung, insbesondere von Isoliermaterial bei elektrischen Leitern versehen wird. In diesem Falle ist die Anwendung der Kalibrierung praktisch unerläßlich.The method according to the invention can be used particularly advantageously when if the extruded material treated in this way is then covered with a plastic coating, is provided in particular by insulating material in electrical conductors. In this Trap is the The use of calibration is practically indispensable.

4 Ansprüche 1 Figur4 claims 1 figure

Claims

Claims vcProcedure for post-treatment of the connection points of metallic strands, in particular of wires for electrical cables, whereby the connection is made by welding or soldering, d u r c h g e k It is noted that the connection is made in such a way that the connection point The cross section obtained is initially larger than the original section of the extruded material and that the connection point is post-treated by squeezing in such a way that the resulting cross-section less than or at most equal to the original cross-section will.

2. The method according to claim 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the strand material, in particular wires for electrical cables, after the crimping process is subjected to further processing in which there are nozzles for sheathing with Plastic, especially insulating material, must go through.

3. Device for carrying out the method according to one of the foreseen Claims that a two-part die (Gsi, GS2) is provided, the clear width of which corresponds to the desired cross-section of the post-treated Connection point corresponds.

4. Apparatus according to claim 3, g e k e n n- z e i c h -n e t d u r c h training as a pincer-shaped tool.