EP1393828B1 - Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Metalldrähten - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Metalldrähten Download PDF

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EP1393828B1 EP03291771A EP03291771A EP1393828B1 EP 1393828 B1 EP1393828 B1 EP 1393828B1 EP 03291771 A EP03291771 A EP 03291771A EP 03291771 A EP03291771 A EP 03291771A EP 1393828 B1 EP1393828 B1 EP 1393828B1
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    • B21C37/045—Manufacture of wire or rods with particular section or properties

Definitions

  • the invention relates to a method for the continuous production of metal wires according to the preamble of claim 1 and a device according to the preamble of claim 4.
  • the production of such flat wires is carried out in the conventional manner Rolling of round wires.
  • the starting material is usually the so-called used economically according to the casting rolling process producible propylene wires.
  • the round wires are first pulled down on a Mehrfachziehstrom and then formed in a final rolling to the flat wire.
  • the present invention has for its object to provide a method with the flat wires in a single operation from round wires in an economical manner can be produced.
  • the main advantage of the invention is the fact that the step "Flattening" integrated into the high-speed drawing process becomes. In this case, no flat wire is produced with exactly rectangular cross section, but a wire with a cross-section, with the long sides parallel to each other run and the narrow sides are rounded.
  • flat wires are preferred Application as shielding wires of electrical cables and wires. They are in the Able to cover a larger area at the same metal weight and thus lead to Significant weight and cost savings on cables and wires.
  • the flat wires on braiding can be a braid to process.
  • Figure 1 shows a side view of a drawing die 1, which consists of a lower part 2 and a shell 3 is constructed.
  • the lower part 2 is preferably fixed on a base arranged.
  • the upper part 3 is also fixed in its position to the lower part 2, the Distance from lower part 2 to upper part 3 is conceivable, however.
  • Lower part 2 and upper part 3 each have an inlet region 2a and 3a, which is for cooling the die 1 is used. Seen in the direction of production - in the figure to the right - follow the deformation region 2b and 3b and the calibration region 2c and 3c, which is the thickness of the flat wire.
  • the outlet area is labeled 2d and 3d.
  • Figure 1 illustrates, the round wire 4 through the lower part 2 and upper part 3 existing die 1 by a pulling process gradually to a flat wire. 5 reshaped.
  • Characterized in that the die 1 is open to the sides, is the cross section of the flat wire not rectangular, but the narrow sides are curved, what results from the fact that the deformation in the true sense of a flattening or a squeezing is.
  • FIG. 2 shows a view of the die 1 in the direction opposite the direction of manufacture. Here is clear recognizable that the die 1 shows no closed caliber.
  • the die 1 shown in Figures 1 and 2 can be used as the last drawing stage in a be used continuously working multiple puller, with several Dies according to the invention can be arranged one behind the other to a gradual deformation to the final cross section of the flat wire 5 to enable.
  • the deformation can be accompanied by a cross-sectional reduction, it However, the cross sections of round and flat wire can also be of the order of magnitude be equal.
  • the die according to the invention can also be used for rewinding from a first reel a second coil are used, wherein the expiring from the first coil Round wire is deformed to the flat wire, which is then wound onto the second coil becomes.
  • the invention still has the decisive Advantage on that required for the deformation surfaces of the base 2 and the Upper parts 3 can be polished much easier than with matrices with closed caliber is possible.

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Metalldrähten nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 4.
In der Industrie, insbesondere in der Elektroindustrie besteht ein großer Bedarf an metallischen Flachdrähten. Unter einem Flachdraht wird im allgemeinen ein Draht mit rechteckigem Querschnitt verstanden, dessen Dicke im Verhältnis zur Breite wesentlich geringer ist.
Die Herstellung derartiger Flachdrähte erfolgt nach der herkömmlichen Weise durch Walzen von Runddrähten. Als Vormaterial werden üblicherweise die sogenannten kostengünstig nach dem Gießwalzverfahren herstellbaren Properzidrähte eingesetzt.
Die Runddrähte werden zunächst auf einer Mehrfachziehanlage heruntergezogen und dann in einem abschließenden Walzvorgang zu dem Flachdraht umgeformt.
Der Nachteil dieser Vorgehensweise ist darin zu sehen, daß das Walzen aufgrund der hohen Wärmeentwicklung relativ langsam ist. Darüberhinaus ist der Walzvorgang recht wartungsintensiv.
Aus der US-A-2 146 788 ist ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Metalldrähten bekannt, bei dem ein runder Metalldraht in einem Ziehvorgang in mehreren Stufen in seinem Querschnitt reduziert wird, wobei der Metalldraht zunächst zu einem Draht mit ovalem oder elliptischem Querschnitt verformt und in einem letzten Arbeitsschritt durch Walzen zu einem Flachdraht umgeformt wird. Die für die Umformung des runden Metalldrahtes zu einem Metalldraht mit ovalem oder elliptischem Querschnitt verwendeten Ziehmatrizen weisen ein Unterteil und ein Oberteil auf, welche einander gegenüberliegende konkav gewölbte Anschrögungen aufweisen, die gemeinsam die Form einer Fischblase (vesica piscis) bilden.
Aus der US-A-3 811 311 ist ein Verfahren zur Herstellung eines flachen kupferummantelten Stahldrahtes bekannt, bei welchem aus einem runden Draht durch mehrfaches Ziehen ein Flachdraht hergestellt wird. In einem letzten Arbeitsschritt wird der gezogene Flachdraht durch Walzen weiter abgeflacht. Bei jeder Umformung wird der Draht in seinem Querschnitt reduziert.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem Flachdrähte in einem Arbeitsgang aus Runddrähten in wirtschaftlicher Weise hergestellt werden können.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 erfaßten Merkmale gelöst.
Der wesentliche Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß der Arbeitsschritt "Abflachen" in den mit hoher Geschwindigkeit durchgeführten Ziehvorgang integriert wird. Dabei wird kein Flachdraht mit exakt rechteckigem Querschnitt erzeugt, sondern ein Draht mit einem Querschnitt, bei dem die langen Seiten parallel zueinander verlaufen und die schmalen Seiten gerundet sind.
Die nach der Lehre der Erfindung herstellbaren Flachdrähte finden bevorzugt Anwendung als Abschirmdrähte von elektrischen Kabeln und Leitungen. Sie sind in der Lage, bei gleichem Metallgewicht eine größere Fläche abzudecken und führen somit zu erheblichen Einsparungen an Gewicht und Kosten bei den Kabeln und Leitungen.
Insbesondere, wenn die Flachdrähte ein Verhältnis von Dicke zu Breite von weniger als 1 : 5 aufweisen, lassen sich die Flachdrähte auf Flechtanlagen zu einem Geflecht verarbeiten.
Neben der Möglichkeit, das Verformen des Runddrahtes zu einem Flachdraht im selben Arbeitsschritt wie das Ziehen des Runddrahtes quasi als letzte Arbeitsstufe durchzuführen, besteht auch die Möglichkeit, im Anschluß an den Ziehvorgang im Wege eines Umwickelvorgangs von einer Spule auf die andere den runden Draht zu einem Flachdraht umzuformen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen erfaßt.
Die Erfindung ist anhand der in den Figuren 1 und 2 schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Figur 1 zeigt eine seitliche Ansicht einer Ziehmatrize 1, die aus einem Unterteil 2 und einem Oberteil 3 aufgebaut ist. Das Unterteil 2 ist vorzugsweise fest auf einer Unterlage angeordnet. Das Oberteil 3 ist ebenfalls in seiner Lage zum Unterteil 2 festgelegt, der Abstand von Unterteil 2 zu Oberteil 3 ist jedoch vorstellbar.
Unterteil 2 und Oberteil 3 weisen je einen Einlaufbereich 2a und 3a auf, der zur Kühlung der Matrize 1 dient. In Fertigungsrichtung gesehen - in der Figur nach rechts - folgen der Umformbereich 2b und 3b sowie der Kalibrierbereich 2c und 3c, welcher die Dicke des Flachdrahtes bestimmt. Der Auslaufbereich ist mit 2d und 3d bezeichnet.
Wie die Figur 1 verdeutlicht, wird der Runddraht 4 durch die aus Unterteil 2 und Oberteil 3 bestehende Matrize 1 durch einen Ziehvorgang allmählich zu einem Flachdraht 5 umgeformt. Dadurch, daß die Matrize 1 zu den Seiten hin offen ist, ist der Querschnitt des Flachdrahtes nicht rechteckförmig, sondern die Schmalseiten verlaufen gekrümmt, was daraus resultiert, daß die Verformung im eigentlichen Sinne eine Abflachung bzw. ein Quetschvorgang ist.
Figur 2 zeigt eine Ansicht der Matrize 1 entgegen der Fertigungsrichtung. Hier ist klar erkennbar, daß die Matrize 1 kein geschlossenes Kaliber zeigt.
Um eine seitliche Verschiebung des Runddrahtes 4 bzw. des Flachdrahtes 5 zu vermeiden, können nicht dargestellte Führungen vor und/oder hinter der Matrize 1 vorgesehen sein.
Die in den Figuren 1 und 2 dargestellte Matrize 1 kann als letzte Ziehstufe in einer kontinuierlich arbeitenden Mehrfachziehanlage eingesetzt werden, wobei auch mehrere erfindungsgemäße Matrizen hintereinander angeordnet sein können, um eine allmähliche Verformung bis zum endgültigen Querschnitt des Flachdrahtes 5 zu ermöglichen. Die Verformung kann mit einer Querschnittsreduzierung einhergehen, es können jedoch auch die Querschnitte von Rund- und Flachdraht größenordnungsmäßig gleich sein.
Die erfindungsgemäße Matrize kann auch beim Umspulen von einer ersten Spule zu einer zweiten Spule eingesetzt werden, wobei der von der ersten Spule ablaufende Runddraht zu dem Flachdraht verformt wird, der dann auf die zweite Spule aufgewickelt wird.
Neben den oben erwähnten Vorteilen weist die Erfindung noch den entscheidenden Vorteil auf, daß die für die Verformung benötigten Oberflächen des Unterteils 2 und des Oberteils 3 wesentlich einfacher poliert werden können, als es bei Matrizen mit geschlossenem Kaliber möglich ist.

Claims (9)

  1. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Metalldrähten, bei dem der Querschnitt eines runden Metalldrahtes in mehreren Stufen reduziert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Metalldrahf zumindest in der letzten Stufe in einem seitlich offenen Kaliber zu einem Flachdraht mit rechteckigem Querschnitt umgeformt wird, indem der Metalldraht durch eine Matrize gezogen wird, welche aus einem unteren Teil und einem oberen Teil besteht, deren Abstand zueinander einstellbar ist, und daß das Umformen des Metalldrahtes zu dem Flachdraht ohne wesentliche Querschnittsabnahme erfolgt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Metalldraht zu einem Flachdraht mit einem Verhältnis von Dicke zu Breite von maximal 1 : 5 umgeformt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Metalldraht in bis zu fünf Verformungsstufen zu dem Flachdraht umgeformt wird.
  4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bestehend aus einer Ablaufvorrichtung für den runden Metalldraht, einer Vielzahl von hintereinander angeordneten Matrizen sowie einer hinter jeder Matrize vorgesehenen Abzugsscheibe, die regelbar angetrieben ist, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die letzte Matrize aus einem Unterteil (2) und einem Oberteil (3) aufgebaut ist und zu den Seiten hin offen ist, und daß der Abstand von Oberteil (3) zu Unterteil (2) voneinander einstellbar ist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Unterteil (2) fest angeordnet und das Oberteil (3) höhenverstellbar ist.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß Unterteil (2) und Oberteil (3) aus länglichen Bauteilen bestehen, deren einander zugekehrte Oberflächen einen ersten sich in Fertigungsrichtung verengenden ersten Bereich (2a,3a) mit einem Öffnungswinkel von mehr als 25°, einen zweiten sich in Fertigungsrichtung verengenden Bereich (2b,3b) mit einem Öffnungswinkel zwischen 1,5 und 20°, einen dritten Bereich (2c,3c), bei dem die Oberflächen von Unterteil (2) und Oberteil (3) nahezu parallel zueinander verlaufen sowie einen vierten sich in Fertigungsrichtung erweiternden Bereich (2d,3d) aufweisen, wobei der erste Bereich (2a,3a) der Kühlung von Unterteil (2) und Oberteil (3) dient, der zweite Bereich (2b,3b) der Umformung dient und der dritte Bereich (2c,3c) die Wanddicke des abgeflachten Drahtes (5) festlegt.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die einander zugekehrten Oberflächen von Unterteil (2) und Oberteil (3) zumindest teilweise mit einer abriebfesten Beschichtung versehen sind.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung eine Diamantbeschichtung ist.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung eine superharte amorphe Kohlenstoffschicht ist.
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