Uprawniony z patentu: Odessky Politekhnichesky Institut, Odessa (Zwiazek Socjalistycznych Republik Radzieckich) Sposób wytwarzania wyrobów skrecanych z drutu Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania wyrobów skrecanych z drutu, zwlaszcza lin, skretek lin i rdzeni, plaszczy kabli elektrycznych i zyl kablowych, bimetalowych lin napowietrznych linii przesylowych i innych podobnych skrecanych wyrobów z drutu.Znane sa sposoby wytwarzania kabli i lin polegajace na splataniu wyrobów z drutu i obciskaniu w stanie skreconym w urzadzeniu obciskajacym. Znany jest takze sposób wytwarzania wielowarstwowych splotek lin, wedlug którego na rdzen nawija sie jedna lub kilka warstw drutów i kolejno poddaje sie je obciskaniu obróbka plastyczna.We wszystkich znanych sposobach wytwarzania skrecanych wyrobów z drutu, obciskaniu podlega wyrób juz calkowicie uksztaltowany w procesie skrecania, który ma gotowy ostateczny ksztalt i po obciskaniu moze byc wykorzystany do zwijania w line lub jako samodzielny wyrób.Jednakze do wytwarzania wyrobów wspomnianymi sposobami wymagana jest znaczna sila dla ksztaltowania drutów przy obciskaniu wyrobu. Potrzeba ta tlumaczy sie tym, ze po pierwsze - obciskaniu podlegaja gotowe wyroby, które maja ostateczny ksztalt; po drugie, ze urzadzenie obciskajace wplywa jednoczesnie i mniej wiecej w jednakowym stopniu na wszystkie zewnetrzne druty w przypadku przeciagania okraglej skretki przez okragly wykrój lub na kilka razem rozlozonych drutów zewnetrznej warstwy przy obciskaniu okraglej skretki w ksztal¬ towym profilu. Poniewaz wszystkie druty w obciskanym wyrobie zajmuja scisle okreslone obliczeniami odpowia¬ dajace im miejsca geometryczne, zgodnie z ich wymiarami wyjsciowymi, pozbawione sa tym samym mozliwosci wzglednych przemieszczen, a obciskanie odbywa sie na calym zewnetrznym konturze wypelniajac cala przes¬ trzen wyrobu lub wieksza jego czesc, wtedy w takich warunkach druty maja bardzo malo swobody dla odksztal¬ cenia poprzecznego i przemieszczania materialu zblizajac sie do stanu wszechstronnego sciskania poprzecznego i dlatego dla zmiany ich odksztlcenia wymagana jest duza sila, rosnaca wraz ze zwiekszeniem stopnia obciskania wyrobu. Praktycznie przy najwiekszych stopniach obciskania takich wyrobów, ograniczonych ich wytrzymalos¬ cia na rozerwanie, przy przeciaganiu przez urzadzenie obciskajace, po wielokrotnym obciskaniu, druty zachowuja wyrazne zaokraglone krawedzie, a wewnatrz wyrobu, zostaja wolne przestrzenie niezapelnione metalem.W znanych sposobach w zaleznosci od srednicy, konstrukcji i parametrów skretu wytwarzanego wyrobu, ten ostatni dobiera sie z okreslonej liczby drutów odpowiednich wymiarów. W ten sposób dla wykonania wyrobu wspomnianymi metodami potrzebna jest duza ilosc drutów o róznych srednicach.2 70095 Celem niniejszego wynalazku jest usuniecie wymienionych wad. Zadaniem wynalazku jest podanie sposobu pozwalajacego na zmniejszenie sily obciskania wyrobu, dzieki odpowiedniemu ukladowi drutów warstwy zewne¬ trznej wyrobu oraz wykorzystanie zjawiska klinowego, powstajacego przy obciskaniu wyrobu.Sposób wytwarzania wyrobów skrecanych z drutu, np. lin i kabli, posiadajacych osnowe z nawinieta na nia co najmniej jedna warstwa zewnetrznych drutów, polega na tym, ze druty skreca sie i plastycznie obciska wstanie skreconym podczas przeciagania ich przez urzadzenia obciskajace. Zgodnie z wynalazkiem podczas skrecania czesc drutów warstwy zewnetrznej uklada sie tak, ze znajduja sie one nad sasiednimi drutami tej warstwy, dotykajac ich, nastepnie obciska sie wszystkie druty stanowiace wyrób, oddzialujac na wystajace druty urzadze¬ niem obciskajacym i wykorzystujac je jako kliny przy wprowadzeniu ich miedzy sasiednie druty.Celowo przy wytwarzaniu skrecanych wyrobów z drutu, zawierajacych wiecej niz dwie warstwy, w kazdej z nich czesc drutów jest tak ulozona, ze wystaja one nad sasiednie druty. Obciskanie plastyczne kazdej warstwy odbywa sie kolejno.Dzieki wykorzystaniu przedstawionego sposobu w skrecanym wyrobie z drutu, przy umownej zmianie drutów wyrobu na równowazne im co do powierzchni przekroju poprzecznego okragle druty, zachowujac zasade wza¬ jemnej stycznosci miedzy nimi, co najmniej ze stanowiacych zewnetrzna warstwe drut bedzie wystawal nad nia, bedac nie wpisany w domniemany kontur, który mozna opisac wokól drutów zewnetrznej warstwy, ulozonych na osnowie.Przedstawiony sposób pozwala zmniejszyc sile przy plastycznym obciskaniu wyrobu w wyniku wykorzystania zjawiska klinowego okreslonego szczególnym ukladem drutów stanowiacych wyrób. Sposób ten pozwala zwie¬ kszyc graniczne wymiary wyrobów obcisnietych plastycznie przy danym stopniu ich obciskania lub zwiekszyc stopien obciskania wyrobu na tymze urzadzeniu. Sposób wedlug wynalazku pozwala osiagac wysoki stopien wypelnienia metalem przekroju poprzecznego obcisnietego plastycznie wyrobu, przy stosunkowo niewielkich silach obciskania.Przy tym sposobie wytwarzania skrecanych wyrobów z drutu obnizaja sie wymagania co do dokladnosci wyboru poprzecznych rozmiarów drut5w w wyrobach, poniewaz zwiazane z tym niedogodnosci geometryczne tych wymiarów w miejscu przeznaczonym dla rozmieszczenia drutu w wyrobie, pokrywane sa w wyniku po¬ przecznych odksztalcen drutów i przemieszczenia ich materialu przy ksztaltowaniu wyrobu.Oprócz tego, przedstawiony sposób pozwala zmmniejszyc dokladnosc wymiarów i ksztaltu drutów, stanowia cych wyrób, a takze zmniejszyc ilosc wymiarów drutów, przeznaczonych do wykonania jednego wyrobu. Przy stosowaniu tego sposobu mozna zmniejszyc podczas wytwarzania ogólna ilosc koniecznych wymiarów drutów przy danej nomenklaturze wytwarzanych wyrobów.Zmniejszenie koniecznej ilosci wymiarów drutów potrzebnych do wytwarzania wyrobów danej nomenklatury, pozwala zmniejszyc stopien niejednorodnosci ich wlasnosci mechanicznych w wyniku wyrównywania warunkc* produkcji i zastosowania bardziej racjonalnych systemów przy obróbce mechanicznej i termicznej drutów, co polepsza jakosc wyrobów.Zmniejszenie ogólnej ilosci wymiarów drutów w produkcji jednego typu wyrobów upraszcza takze organizacja ich produkcji, zmniejsza straty efektywnego czasu pracy, zwiazane z przestwianiem aparatury na inne wymiary drutów oraz upraszcza gospodarstwo narzedziowe i magazynowe. Przedstawiony sposób pozwala takze tworzyc nowe konstrukcje wyrobów, w zaleznosci od wymagan eksploatacji.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia uklad drutów zewnetrznej warstwy wyrobu przed obciskaniem plastycznym, fig. 2 — uklad drutów zewnetrznej warstwy wyrobu po obciskaniu plastycznym; fig. 3 - przekrój poprzeczny konstrukcji 1—6 przed obciskaniem plastycznym, fig. 4 - przekrój poprzeczny konstrukcji 1—6 po obciskaniu, fig. 5 - przekrój poprzeczny kon¬ strukcji 1—7 przed obciskaniem plastycznym, fig. 6 — przekrój poprzeczny konstrukcji 1-7 po obciskaniu, fig. 7 - przekrój poprzeczny konstrukcji 1-6-12 przed obciskaniem plastycznym, fig. 8 - przekrój poprzeczny konstrukcji 1—6—12 po obciskaniu plastycznym, fig. 9-przekrój poprzeczny konstrukcji 1—8 przed obciska¬ niem plastycznym, fig. 10-przekrój poprzeczny konstrukcji 1—5—10 przed obciskaniem, fig. 11 —przekrój poprzeczny konstrukcji 1—7—14 przed obciskaniem, fig. 12-przekrój poprzeczny wyrobu wielowarstwowego przed calkowitym obciskaniem, fig. 13 —przekrój poprzeczny wyrobu wielowarstwowego przed obciskaniem warstwowym, fig. 14 — przekrój poprzeczny wyrobu o ksztalcie owalnym przed obciskaniem plastycznym, fig. 15 — przekrój poprzeczny wyrobu o ksztalcie trójbocznym przed obciskaniem, fig. 16 — przekrój poprzeczny wyrobu o ksztalcie plaskim.Przedstawiony sposób polega na tym, ze wybiera sie druty w odpowiedniej ilosci stosownie do wymiarów, ksztaltu, konstrukcji i parametrów skretu wyrobów, po czym skreca sie je tak, ze czesc zewnetrznej warstwy drutów 1 (fig. 1) rozklada sie na osnowie 2 wyrobu i wpisuje sie przy tym w domniemany kontur 3, a druga czesc drutów 4 zewnnetrznej warstwy rozklada sie w odstepach miedzy sasiednimi drutami 1 tak, aby wystawaly nad nimi, wychodzac poza granice konturu 3. Osnowe 2 stanowi wewnetrzna czesc konstrukcji wyrobu. Jako osnowa3 70095 moga byc wykorzystnc jeden lub kilka drutów, jednowarstwowe lub wielowarstwowe zyly drutu lub inne cialo o dostatecznej wytrzymalosci oraz wlasciwym ksztalcie i wymiarach.Nastepnie druty uksztaltowane w opisany sposób podawane sa obciskaniu plastycznemu, przeciagajac je przez urzadzenie obciskajace (nie pokazane). Przy tym urzadzenie obciskajace dziala na wystajace druty 4, wciskajac je sila P miedzy druty 1.Dzieki takiemu wzajemnemu ukladowi drutów zewnetrzna sila P na wystajace druty przekazywana jest w postaci sily S na sasiednie lezace nizej druty 1 na powierzchnie 5, nachylone do kierunku dzialania sily zewnetrznej P pod katem a, co stwarza znane zjawisko klinowe wystepujace przy przekazywaniu sil. Wedlug warunku równowagi wystajacych drutów 4 sila S równa sie: 2 sin a Widac stad, ze wybierajac okreslone stosunki wymiarów drutów 1 i 4 oraz odstep miedzy drutami 1, mozna zapewnic dostatecznie mala wartosc kata a dla uzyskania wzglednie duzych sil S. Dzieki temu stwarza sie lzejsze warunki dla wprowadzania wystajacych drutów 4 w kontur 3 wyrobu.W miare wprowadzania wystajacych drutów 4 w kontur 3 wyrobu, nastepuje ich odksztalcanie oraz ugniata¬ nie takze sasiednich drutów 1. W wyniku tego, druty 1 i 4 w gotowym wyrobie (fig. 2) przybieraja odpowiednio ksztalty 1, 4 i ukladaja sie wewnatrz wskazanego konturu 3, Jako urzadzenia obciskajace moga byc wykorzystywane jednolite lub dzielone oczka przeciagadla, walki do walcowania róznych typów, docieraki i inne rodzaje narzedzi do plastycznej obróbki materialów.Tym sposobem moga byc wytwarzane rózne skrecane wyroby z drutu a mianowicie: liny spiralne, splotkilin i rdzenie, drutowe pancerze kabli elektrycznych, zyly kabli silnopradowych i inne podobne wyroby.Przy wytwarzaniu skrecanych wyrobów z drutu plastycznie obciskanych, zawierajacych wiecej niz dwie wars¬ twy drutów, ksztaltowanie i obciskanie plastyczne kazdej warstwy odbywa sie kolejno, wykorzystujac wewne¬ trzna wstepnie obcisnieta plastycznie czesc jako osnowe dla obciskania plastycznego kazdej nastepnej warstwy.Ponizej przytoczono konkretne przyklady skrecanych wyrobów z drutu, wytwarzanych przedstawionym spo¬ sobem, które z kolei mozna wykorzystac jako czesci skradowe innych bardziej zlozonych konstrukcyjnie wyro¬ bów.Przyklad I. Na fig. 3 pokazano jeden z mozliwych wariantów przekroju poprzecznego konstrukcji 1—6, w której centralny drut 6 pokryty jest warstwa zlozona z szesciu drutów 7 i 8. Wskutek skrecania druty 7, 8 w przekroju poprzecznym maja przekroje zblizone do eliptycznych, drut srodkowy 6 ma przekrój okragly. Jezeli przyjmiemy, ze wszystkie druty w takim wyrobie sa jednakowe co do wymiaru, to wskutek eliptycznosci prze¬ krojów drutów 7, 8, czesc z nich wystaje poza granice pewnego domniemanego konturu 9, który mozna opisac wokól drutów 7, ulozonych wokól drutu 6.Dlatego przy znanych sposobach wytwarzania takich zyl liny, aby umozliwic prawidlowe ukladanie drutów 8 i 7, przyjmuje sie drut centralny 6 o nieco wiekszej srednicy, niz srednica drutów 7 i 8.Przy wytwarzaniu takiego wyrobu wedlug przedstawionego sposobu nie zachodzi koniecznosc zwiekszania srednicy drutu srodkowego 6, a odwrotnie, niestykanie sie drutów 8 z drutami 6 wykorzystuje sie dla zapewnie¬ nia rozklinowywania. W tym celu czesc drutów 7 uklada sie wokól drutu srodkowego 6 wewnatrz domniemane¬ go konturu 9, pozostale druty 8 ukladaja sie miedzy drutami 7 tak, ze wystaja one poza granice konturu 9.Wskutek dzialania urzadzenia obciskajacego wystajace druty 8, spelniajace role klinów, wprowadzane sa w kon¬ tur 9 wyrobu, w odstepy miedzy drutami 7.W wyniku takiej obróbki gotowy wyrób przyjmuje przekrój poprzeczny, pokazany na fig. 4. Mozliwe sa takze inne odmiany ukladania drutów w wyrobie, a mianowicie z jednym lub dwoma wystajacymi drutami.Przyklad II. Przedstawionym sposobem mozna takze wytwarzac wyroby konstrukcji 1-7 z drutów jed¬ nakowych.W takim wyrobie drut srodkowy 10 (fig. 5) owija sie warstwa siedmiu drutów 11 i 12. Na fig. 5 pokazany jest przekrój poprzeczny zestawu drutów w wyrobie dla wytwarzania konstrukcji 1—7 z trzema wystajacymi druta¬ mi 11. Mozliwa jest inna ilosc wystajacych drutów. Pod dzialaniem urzadzenia obciskajacego wystajace druty 11 wprowadzane sa w odstepy miedzy drutami 12 i wchodza w kontur 13 przekroju wyrobu. Po takiej obróbce gotowy wyrób w przekroju poprzecznym przyjmuje ksztalt pokazany na fig. 6. Dla uproszczenia rysunków na fig. 5, 7, 9—16, druty w przekroju pokazane sa jakookragle. * Przedstawionym sposobem mozna takze wytwarzac wielowarstwowe skrecane wyroby z drutu.Przyklad III. Na fig. 7 pokazany jest przekrój poprzeczny dwuwarstwowego wyrobu konstrukcji 1-6-12. Druty 14 warstwy zewnetrznej rozlozone sa wewnatrz konturu 15. Druty 16 ulozone w odstepach miedzy drutami 14, wystaja poza granice konturu 15.4 70095 Wedlug znanej, stosowanej obecnie technologii wytwarzania takich konstrukcji zamiast wystajacych drutów 16 uklada sie druty 17 o niniejszej srednicy tak, ze one dotykajac sasiednich drutów 14, pozostaja wewnatrz konturu 15.Przy wytwarzaniu takiego wyrobu wedlug przedstawionego sposobu wystajace druty 16 pod dzialaniem urza¬ dzenia obciskajacego wprowadzane sa do konturu 15 przekazujac naciski na pozostale druty. Znajdujace sie wewnatrz konturu 15 druty 14 sa przy tym sciskane, a wskutek skrecania sa wypychane z konturu 15 i utrzymy¬ wane na miejscu juz po obciskaniu plastycznym, znajdujac sie wewnatrz strefy dzialania urzadzenia obciskajace¬ go. W wyniku wszystkie druty, odksztalcajac sie w odpowiedni sposób, zmieniaja swój poprzeczny ksztalt i prze¬ krój poprzeczny gotowego wyrobu, przyjmuja ksztalt pokazany na fig. 8.Wskutek róznych warunków obciskania druty 14 i 16 w gotowym wyrobie moga przyjmowac rózne ksztalty przekrojów poprzecznych. W pewnych okreslonych warunkach ksztaltowania wyrobu mozliwy jest przypadek przejscia jednego lub wielu drutów warstwy zewnetrznej do warstwy wewnetrznej wskutek powstalej szczeliny miedzy drutami warstwy wewnetrznej, jak równiez wskutek zjawiska rozklhlowywania Przejscie drutów z jednej warstwy do drugiej nie pogarsza jakosci wyrobu.Przyklad IV. Na fig. 9, 10, 11, pokazane sa odpowiednie przekroje poprzeczne wyrobów konstrukcji 1—8, 1—5—10, 1—7—14. Wszystkie te wyroby, dzieki istnieniu wystajacych drutów 18, przed obciskaniem plastycznym maja ksztalt nieokragly. Druty 18 wystajace poza kolowy kontur 19 wyrobu, ukladajac sie w od¬ stepach miedzy lezacymi wewnatrz drutami 20, sa wykorzystywane w procesie obciskania plastycznego jako kliny.Na tej zasadzie mozna realizowac inne konstrukcje drutów dla wytwarzania przedstawiona metoda wielu róznych rodzajów wyrobów.Przyklad V. Przy wytwarzaniu wielowarstwowych, a w szczególnosci trójwarstwowych skrecanych wyro¬ bów z drutu, moga miec miejsce dwa przypadki: wyrób wstanie skreconym podlega obciskaniu plastycznemu calkowicie (fig. 12) lub wyrób podlega obciskaniu plastycznemu warstwowo (fig. 13).W pierwszym przypadku z calej ilosci drutów przeznaczonych na konstrukcje wyrobów jako kliny sluza wystajace druty 21 (fig. 12).W drugim przypadku, kazda nastepna warstwa drutów owija sie na wewnetrzna, zakreskowana na rysunku czesc 22 (fig. 13) juz po obciskaniu plastycznym w ten sposób, ze niektóre druty 23 warstwy zewnetrznej wystaja wzgledem drutów 24 i przy obciskaniu plastycznym warstwy odgrywaja role klinów.Zasada obciskania plastycznego z wykorzystaniem zjawiska klinowego moze byc wykorzystana przy wytwa¬ rzaniu wyrobów, których ksztalt przekroju poprzecznego rózni sie od kolowego. Na przyklad wyroby owalne, trójboczne, plaskie lub innego ksztaltu.Przyklad VI. Na fig. 14, 15 i 16 pokazano odpowiednio konstrukcje zewnetrznej warstwy z drutów 25 i 26 na owalnej osnowie 27, trójbocznej lub plaskiej. Przy tym druty 25 ulozone sa w odstepach miedzy drutami 26, nawinietymi na osnowie 27, wystajac nad nimi. W procesie obciskania plastycznego druty 25 odksztalcaja sie same, równoczesnie sluza jako srodki odksztalcania drutów 26, a w szeregu przypadków i drutów osnowy 27. PL