DE2947246A1

DE2947246A1 - Verfahren zur herstellung von rechteck- bzw. quadrathohlleitern

Info

Publication number: DE2947246A1
Application number: DE19792947246
Authority: DE
Inventors: Josef Becker; Helmut 5227 Windeck Bestgen
Original assignee: KM Kabelmetal AG
Current assignee: Kabelmetal Electro GmbH
Priority date: 1979-11-23
Filing date: 1979-11-23
Publication date: 1981-05-27
Also published as: FR2470455B1; FR2470455A1

Description

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Kabel- und Hetallwerke Gutehoffnungshütte Aktiengesellschaft

2-233 22.11.79

Verfahren zur Herstellung von Rechteck- bzw. Quadrathohl-

loitern _

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Rechteck- bzw. Quadrathohllcitern, vorzugsweise von Gro.^hohlleitern mit einer Diagonalen von mindestens 300 mm.

Bei einem bekannten Verfahren (DE-AS 10 95 614) wird auf einen im Querschnitt rechteckigen Metallkern auf der Basis von Aluminium Kupfer galvanisch niedergeschlagen und anschließend der Äluminiumkern mittels einer alkalischen Lösung entfernt. Dieses Verfahren ist nur dann wirtschaftlich am<endbar, wenn es darum geht, Hohlleiterbauteile mit kompliziertem Aufbau herzustellen. Darüber hinaus bereitet die Herstellung von Hohlleitern groftr Länge Schwierigkeiten, da relativ große Gewichte gehandhabt werden müssen. Außerdem werden Bäder benötigt, die bei horizontaler Fertigung eine bestimmte Länge und bei vertikaler Fertigung eine bestimmte Höhe aufweisen müssen. Die horizontale Fertigung kann noch dazu führen, daß der Hohlleiter aufgrund der Durchbiegung des Kerns gekrümmt ist.

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Zur Vermeidung dieser Schwierigkeiten ist man dazu übergegangen, Rechteckhohlleiter dadurch herzustellen, daß man beispielsweise ein Kupfer- oder Aluminiumblech zu dem gewünschten Rechteckquerschnitt formte und an seinen Längskanten verschweißte. Infolge der örtlichen Erwärmung beim Schweißen verzieht sich jedoch das Material, was zu Störungen bei der Übertragung der hochfrequenten Energie führt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen von Rechteckhohlleitern anzugeben, welches es möglich macht, Rechteck- bzw. Quadrathohlleiter mit großen Querschnitten wirtschaftlich in großen Längen herzustellen.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß gemäß der Erfindung zunächst ein rundes Rohr galvanoplastisch hergestellt wird, das Rohr in einem oder mehreren Arbeitsgängen zu dem gewünschten Rechteck- bzw. Quadratprofil umgeformt und endseitig mit Flanschen versehen wird. Der wesentliche Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist darin zu sehen, daß Hohlleiter mit großen Querschnitten in großen Längen von hoher Oberflächengüte und hoher elektrischer Leitfähigkeit hergestellt werden können.

Nach einer besonders günstigen Weiterbildung der Erfindung wird das Rohr nach dem sogenannten Elmores-Verfahren hergestellt. Bei diesem Verfahren wird auf einem an seiner Oberfläche leitfähig gemachten Kern unter Drehbewegung des Kerns in einem Elektrolysebad kontinuierlich Kupfer abgeschieden und mittels eines in Längsrichtung der Drehachse bewegten Achatsteines die abgeschiedene Schicht geglättet. Nach diesem Verfahren können Rohre aus hochleitfähigem, mechanisch festem porenfreiem Kupfer hergestellt werden. Nachdem die gewünschte Wanddicke des Rohres erreicht ist, wird der Elektrolyseprozeß abgebrochen und das so hergestellte Rohr von dem Kern abgezogen. Zweckmäßigerweise wird man das

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Rohr mit einer größeren Wanddicke herstellen und durch Ziehen mittels eines Dornes und einer Matrize unter Reduzierung der Wanddicke bei gleichzeitiger Streckung zum gewünschten Profil umformen. Dadurch gelangt man bei hinsichtlich ihrer Größe noch zu vertretenden Elektrolysebädern zu Rohren von beträchtlicher Länge, wodurch Verbindungsstellen bei der Montage des Hohlleiters in ihrer Anzahl verringert werden. Die mechanische Umformung des elektrolytisch hergestellten Rohres geschieht zweckmäßigerweise durch Umformung des Rohres zu einer Zwischenstufe mit ballig ausgebildeten Flächen und anschließender exakter Kalibrierung zum Rechteckprofil.

Die Flansche können endseitig in beliebiger Weise befestigt werden, jedoch hat sich ein Verfahren als besonders zweckmäßig erwiesen, bei dem die Flansche angalvanisiert werden. In Durchführung dieses Verfahrens steckt man zunächst einen Flansch mit nahezu gleichen Innenabmessungen wie die Außenabmessungen des Profils auf ein Ende unter Überstehen des Profils auf, verbindet den Flansch mittels der Elektrolyse unter Abdeckung der nicht zu galvanisierenden Flächen metallisch mit dem Profil und bringt anschließend in gleicher Weise am anderen Ende des Profils den Flansch an. Durch die Elektrolyse werden die Flansche im Bereich ihrer Stirnseiten mit dem Profil metallisch verbunden, so daß ein zwischen dem Flansch und dem Rechteckprofil unter Umständen verbleibender enger Zwischenraum sich auf die Festigkeit der Verbindung nicht nachteilig auswirkt.

Die Erfindung ist anhand des in den Figuren 1 bis 5 schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

In einem Badbehälter 1, welcher einen Kupferelektrolyten enthält, ist ein Kern 2 gelagert. Der Kern 2 ist kathodisch geschaltet und wird während des Elektrolyseprozessec kontinuierlich gedreht. Dabei scheidet sich auf der leitfähig

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gemachten Oberfläche des Kerns kontinuierlich Kupfer ab und wächst zu einem Rohr mit der gewünschten Wanddicke. Während des Elektrolyseprozesses bewegt sich ein Achatstein 3 in Längsrichtung des Kerns 2 mit Berührung zur abgeschiedenen Kupferschicht und ebnet diese ein. Der Achatstein 3 wandert während der Elektrolyse mehrfach von einem Ende des Kerns 2 zum anderen. lsi: die gewünschte Wanddicke erreicht, wird die abgeschiedene Kupferschicht in Form eines Rohres vom Kern 2 in an sich bekannter Weise getrennt und der weiteren Fertigung zugeführt. Das elektrolytisch erzeugte Rohr hat beispielsweise folgende Abmessungen:

Außendurchmesser 309 mm

Wanddicke 6 mm

Länge 4.000 mm

Die Figur 2 zeigt im Schnitt ein so hergestelltes Rohr 4. Dieses Rohr 4 wird auf einer Ziehbank mittels einer Matrize 5 und eines Dornes G zu einem Profil 7 mit einer angenäherten Rechteckform verformt, wobei die Seitenkanten des angenäherten Rechtecks ballig ausgebildet sind. Durch diese Zwischenstufe 7 wird die Umformung von Rund- auf Vierkantprofil ohne eine Überbeanspruchung des Werkstoffs erreicht.

Nach diesem Arbeitsschritt wird das Rohr 7 geglüht und anschließend auf einer Ziehbank mittels einer Matrize 8 und eines Dornes 9 zum Rechteckprofil 10 kalibriert. Das Kalibrieren wird zweckmäßigerweise in mehreren Arbeitsstufen unter Zwischenschaltung von Weichgluhprozessen durchgeführt. Das fertig gezogene Rechteckprofil 10 hat beispielswieso die Abmessungen:

Außenabmessung 358 χ 183 mm

Wanddicke 4 mm

Länge 5.300 mm

Auf das Rechteckprofil 10 wird endseitig der Flansch 11, der zweckmäßigerweise aus einer Kupferlegierung, zum Bei-

spiel Messing, hergestellt ist, aufgesteckt. In den Zwischenraum zwischen dem Rechteckprof Ll und dein Flansch wird eine leitfähige Masse stirnseitig eingebracht. Die innere Oberfläche des Rechteckprofils 10 wird beispielsweise durch Einführen eines nicht dargestellten Dichtungsstopfens abgedichtet, die äußere Oberfläche 12 des Flansches 11 mit einem geeigneten Abdeckmittel abgedeckt und das mit dem Flansch 11 versehene Ende des Rechteckprofils als Kathode geschaltet in ein Elektrolysebad gehalten. Dabei sollte darauf geachtet werden, daß die Abmessungen der inneren Oberfläche des Flansches 11 den Abmessungen der äußeren Oberfläche des Rechteckprofils 10 nahezu entsprechen. Beim Elektrolyseprozeß scheidet sich Kupfer an den Stirnseiten des Flansches 11, und zwar an den mit 13 und 14 bezeichneten Stellen ab und verbindet die Oberfläche des Rechteckprofils 10 mit dem Flansch 11 in mechanisch fester Weise. Der Flansch 15 wild in gleicher Weise befestigt.

Nach dem Eingalvanisieren der Flansche werden die Stirnseiten spanend bearbeitet.

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Claims

Kabel- und Metal L w e r k Gutehoffnungshütto Ak tiengeyellschaft

2 2 . .11. 79 2-233

P a t e_ η t a η sp r ü c h e

l.i Verfahren zur Herstellung von Rechteck- bzw. Quadrat- ^- hohlleitern, vorzugsweise von Großhohlleitern mit einer Diagonalen von mindestens 300 mm, dadurch gekennzeichne j- , daß man zunächst ein rundes Rohr yal~ vanoplastisch herstellt, das Rohr in einem oder mehreren Arbe i. tsgängen zu dem gewünschten Rechteck- bzw. Quadratprofil umformt und endsei tig mit Flanschen versieht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Rohr nach dem sogenannten Elmores-Verfahren hers teilt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichne t, daß man das Rohr mit einer größeren Wanddlcke herstellt und durch Ziehen mitteLs eines Domes und einer Matrize unter Reduzierung der Wanddicke bei gleichzeitiger Streckung zum Rechteck- bzw. Quadratprofil umformt
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das galvanoplastisch hor-

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ORJGINAL INSPECTED

gestellte Rundrohr zu einer Zwischenstufe mit ballig
ausgebildeten Flächen umgeformt und anschließend exakt zum Rechteck- bzw."Quadratprofil kalibriert wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden,

-* dadurch gekennzeichnet, daß man die Flansche endseitig angalvanisiert.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß man zunächst einen Flansch mit nahezu gleicher Innenabmessung wie die Außenabmessung des Profils auf ein

Ende unter Überstehen des Rechteck- bzw. Quadratprofils aufsteckt, den Flansch unter Abdeckung der nicht zu
galvanisierenden Flächen auf galvanischem Wege mit dem Profil metallisch verbindet und anschließend in
gleicher Weise am anderen Ende des Profils den Flansch anbringt.

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