DE2120550A1 - Verfahren zur spanenden Bearbeitung von Stranggut wie beispielsweise Walzdraht - Google Patents
Verfahren zur spanenden Bearbeitung von Stranggut wie beispielsweise WalzdrahtInfo
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Description
Th. Kieserling Ss Albrecht ' 26. April 1971
Solingen Fat.Abt.Koe/Huck/Bch I at ent anme !dung Akte K 168
Verfahren zur spanenden Bearbeitung von !Stranggut wie beispielsweise Walzdraht·
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur spanenden Bearbeitung von Strangcut wie beispielsweise
Walzdraht, bei dem der von einer Haspel abgezogene Draht zunächst gerichtet, dann der Zerspanungs
maschine zugeführt und beim Rieht- und Zerspanungsvorrang mittels einer Zug ausübenden Einrichtung
durch die Richteinrichtung und Zerspanungsmaschine
gezogen wird.
Ziel des neuen Verfahrens ist es, bei geringerem baulichen Aufwand für die Gesamtanlage den zu schälenden
Draht ohne Vorbehandlung einwandfrei zu richten und so zu kalibrieren, daß ein möglichst kreisförmiger
Querschnitt beim Draht sichergestellt und dadurch der Spanverlust so gering wie möglich ist.
Außerdem soll ein Dimensionswechsel schnell durchgeführt werden können.
Ea ist bereits eine Drahtschälanlage mit der Schälmaschine
vor- und nachgeordneten Haspeleinrichtung bekannt, bei welcher der von einer Haspel abgezogene
Draht dadurch kalibriert wird, daß er vor dem Schälen durch einen Ziehstein gezogen wird. Der Schälmaschine
ist eine umlaufende ßicht- und Poliermaschine nachgeordnet. Der geschälte und polierte
Draht kann dann gegebenenfalls noch durch einen weiteren Ziehstein gezogen und anschliessend aufgehaspelt
v/erden.
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Solingen Pat.Abt.Koe/Huck/Bcn
Patentanmeldung
Akte K 168
Nachteilig bei dieser Anlage bzw. Verfahrensweise
ist, daß eine bestimmte Drahtlänge ungeschält zunächst
bis zum Aufwickelhaspel geführt werden muß, bis dieser Haspel die notwendige Zugkraft aufbringen
kann, die erforderlich ist, um den Draht durch die Schälmaschine und Richteinrichtung hindurchziehen
zu können. Es ware möglich, den Drahtanfang mit einem dünnen Draht zu verbinden, der durch den
ersten Ziehstein, die Schälmaschine, die Rieht- und Poliermaschine und den zweiten Ziehstein geführt
und in der IClemrceinrichtung des Zughaspels festgelegt
wird, um dann den Draht mittels dieser Zugeinrichtung durch den ersten Ziehstein, die .schälmaschine,
die Hicht- und loliermaschine und gegebenenfalls
durch den zweiten Ziehütein hindurchzuziehen.
Bei jedem Dimensionswechsel oder bei jedem Schälen eines neuen Drahtbundes sind somit umfangreiche
Vorarbeiten erforderlich, weil ein Drahtende zunächst bis zum Zughaspel geführt v/erden
muß. Ein weiterer Nachteil ist der, daß durch die Rieht- bzw. Polierkörper, die in einem umlaufenden
Rahmen angeordnet sind, ein Verwinden des Drahtes nicht auszuschliessen ist. Hinzukommt, daß der
durch den Ziehstein zu ziehende Draht vorbehandelt werden muß (USA-Patentschrift 2 394 381)./
Bei einer anderen bekannten Drahtschälanlage mit der
Schälmaschine vor- und nachgeor .neten Haspeleinrichtung
ist zum Richten des Drahtes zwischen dem Abwickelhaspel und der Schälmaschine eine Richteinrichtung
vorgesehen, bei der die Richtkörper eben-
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falls in einem umlaufenden Rahmen angeordnet sind· Abgesehen davon, daß ein Kalibrieren des zu schälenden
Drahtes mit dieser Richteinrichtung nicht möglich ist, besteht auch bei dieser Anlage der Nachteil,
dass empfohlen wird, den Draht zur Schonung des Riehtaggregates
und der Hartmetallwerkzeuge zu beizen, äuiiüordem sollen die Drähte mit geringerem Durchmesser
und geringerer Festigkeit sowie hohen Zähigkeitseigenschaften
vorgezogen werden, damit der durch das Ziehen erreichbare Festigkeitsanstieg ein Verwinden des Drahtes
im umlaufenden Richtrahmen möglichst vermeidet. Auch bei dieser Anlage sind somit Vorbehandlungen des
zu schälenden Drahtes (Beizen oder Ziehen) notwendig.
Nachteilig ist ausserdem, daß bei einer Störung innerhalb der Anlage, durch die der kontinuierliche Vorschub
des Drahtes unterbrochen wird, der in dem Richtrahnicn
befindliche Draht herausgeschnitten worden muß, weil die UmIaufrichtmaschine auf Grund ihrer grossen
Hassen nicht so schnell stillgesetzt werden kann und der Draht heiß wird und sich verwindet. Ein weiterer
Nachteil ist, daß kein Kalibrieren des Drahtes möglich ist und somit ein unerwünscht hoher Gpäneanfall
und eine verminderte Durchgangsleistung nicht vermieden werden kann (Draht 15 (1964) Nr. 2, Seiten 57 kis
60).
Die Fachwelt hat bisher offensichtlich nicht erkannt, daß die beschriebenen Mangel in einfacher Weise beseitigt
werden können, wenn man zum Kalibrieren und Richten des Drahtes ansich bekannt Einrichtungen
mit lose laufenden, ortsfesten Rollen einsetzt und den Anfang des zu schälenden Drahtes beispielsweise
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Solingen
Pat ent ansäe !dung
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mit Hilfe der Abhaspeleinrichtung durch die geöffneten
Kalibrier- und Richtrollen bis in die mit einer geringeren als der eigentlichen Betriebsdrehzahl
beim Schälen laufenden Einzugsrollen der Schälmaschine führt, dann die Kalibrier- und Richtrollen so
anstellt, daß zunächst eine geringe Querschnittsminderung des Drahtes erfolgt, die erst durch weiteres
Ansteilen dieser Rollen ihren Soll-Wert erreicht,
wenn der Drahtanfang von der Zugeinrichtung erfasst und der Draht dann mit der erforderlichen Vorschubgeschwindigkeit
durch die Kalibrier- und Richteinrichtung und den Messerkopf gezogen wird· Die Einzugsrollen
der Schälmaschine sind dabei bekannterweise mittels einer überholkupplung auf ihren Antriebs
wellen angeordnet, so daß, wenn der Draht durch die Zieheinrichtung mit der erforderlichen Vorschubgeschwindigkeit
durch die Kalibrier- und Richtrollen und die Schälmaschine gezogen wird, die Sinzucsrollen
entsprechend schneller gedreht werden können. Da der Drahtanfang zunächst mit einer geringeren Vorschubgeschwindigkeit
durch die Schälmaschine hindurchgeführt wird,' kann der Messerkopf von Anfang an mit
der jeweils erforderlichen Drehzahl umlaufen, v/eil die Zerspanungsleistung nicht grosser ist als beim
max. zulässigen Vorschub des Drahtes, der nach dem zweimaligen Anstellen der Kalibrier- und Richtrollen
so weit im Querschnitt vermindert worden ist, da£ die Zerspanungsleistung am Anfang nicht grosser als
bei voller Vorschubgeschwindigkeit ist.
Der wesentliche Vorteil dieses neuen Verfahrens und der dadurch gegebenen Anlage bestehen darin, daß der
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Draht nicht vorbehandelt werden muß, weil auch warm gewalzter Draht mit scharfen Knicken durch die Kalibrier-
und Richteinheit einwandfrei kalibriert, gerichtet und zugleich teilweise entzundert wird«
Ausserdem kann durch das Kalibrieren des Drahtes der anslch bekannte Vorteil erreicht werden, daß
der Spanverlust so gering wie möglich ist. Wie vorstehend bereits gesagt, kann man den Spanverlust
durch Kalibrieren des Drahtes mittels eines Ziehsteines zwar vermeiden· Das setzt aber wieder voraus,
daß der Draht vorbehandelt werden muß« Außerdem ist bei den einstellbaren Kalibrier- und Eichtrollen ein
Durchmesserbereich zu bestreichen, der beim Ziehstein nicht gegeben ist.
Gegenüber den bekannten Anlagen mit in einem umlaufenden Rahmen angeordneten Richtkörpern zeichnet sich
die Anlage nach der Erfindung bzw. die neue Verfahrensweise auch noch dadurch aus, daß bei Störungen
innerhalb der Anlage, durch die der Vorschub des Drahtes nicht mehr gegeben ist, keine Störungen an
der Richteinheit auftreten, weil sie nur lose laufende, ortsfeste Rollen enthält.
Vorzugsweise sind für die Durchführung des Verfahrens als Kalibrier- und Richtsinheit zwei Dreiwal»ngerüste
vorgesehen, deren Walzengruppen um >.o° zueinander versetzt
angeordnet sind. Betriebseri'';.fungen haben gezeigt,
daß auch Drähte mit vielen scharfen Knicken einwandfrei kalibriert und gerichtet werden können.
Die Kalibrier- und Richteinrichtungen sind nach tinem
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weiteren Merkmal der Erfindung mit Einrichtungen zum Vorwählen und selbsttätigen Einstellen sowie
Anzeigen der Jeweils benötigten bzw. erreichten Arbeitsstellung der Walzengruppen versehen, damit bei
einem Dimensionswechsel die Jeweils beiJ^igten ArbeitsStellungen
der Walzengruppexi vom Bedienungsmann leicht eingestellt werden
An Hand der Zeichnungj die in den Fig. 1 bis 6 ein Ausführungsbeispiel für eine Anlage aur Durchführung
des neuen Verfahrens zeigt, ist d<sr©K Aufbau und
Wirkungsweise nachstehend näher erläutert» Die
Fig. 1 zeigt eine Anlage für die Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung in
einer Seitenansicht.
Die .
Pig. 2 ist in vergrößertem Maßstab ein Schnitt nach der Linie A-B von Fig. 1.
In
Fig. 3 ist ein Schnitt nach der Linie C-D von Fig. 2 wiedergegeben.
Die
Fig. 4 zeigt in einem vergrößertem Maßstab nach der Linie E-F von Fig. 1 die Getriebe-Anordnung
der Einzugsrollen für die Schälmaschine.
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- 7 Die
Fig. 5 ist ein Segmentausschnitt der Uberholkupplung
nach der Linie G-H von Fig. 4.
In
Fig. 6 sind schematisch die Hilfsmittel wiedergegeben, durch welche die einzelnen
Arbeitsstellungen der Kalibrier- und Richtrollen vorgewählt werden können·
Sie Anlage besteht in Durchlaufrichtung des Drahtes gesehen aus einer Abhaspeleinrichtung 1, einer Trenneinrichtung
2t einer Kalibrier- und Richteinrichtung 3, einer Schälmaschine 4 mit dem Einzugsrollensatz
sowie dem Auszugsrollensatz 6 und aus einer Aufwickelhaspel 7·
Die Abhaspeleinrichtung ist zur Aufnahme der Drahtringe
mit einer Walze 8 ausgerüstet, die durch einen Kettentrieb 9 über ein Getriebe 10 von einem Motor
angetrieben wird. Zum Vereinzeln der Drahtringe dient ein Walzenpaar 12 und der ablaufende Draht ist von
einer lose drehbaren Rolle 13» die mit einem Druckmitte
lzylinder 14 verbunden ist, gegen die Walze 8 anpreßbar. .
Die mit einer Schere ausgerüstete Trenneinrichtung dient dazu, Drahtanfange mit scharfen Knicken, die
ein Einführen des Drahtes in die Kalibrier- und Richteinrichtung 3 nicht zulassen würden, abzuschneiden«
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Die Kalibrier- und Richteinrichtung 3 besteht im Wesentlichen aus zwei auf einem Untergestell 15 aufmontierten
Rollengerüsten 16 und 17» die mittels der Gewindespindel 18 und der Gewindoetange 19 axial verschiebbar
sind, wodurch der Abstand der Rollengerüste zueinander variabel lot. Jedes der Rollengerüate 16
und 17 tragt drei um 120° zueinander versetzt angeordnett
Rollen 20, die in je einem um Jeweils einen Festpunkt 21 schwenkbaren Gabelhebel 22 auf je einer
Achse 23 lose drehbar gelagert eind. Die Rollen des
Rollengerüsteβ 17 sind gegenüber den Rollen des Hollengerüstes
16 in vertikaler Ebene um 60° versetzt zueinander angeordnet, 00 daß sich eine überdeckung
der seitlichen Rollenspalten ergibt. Mit jeder Achse 23 der Rollen 20 sind zwei Laschen 24 gelenkig verbunden,
die mit einer Scheibe 25 ebenfalls gelenkig verbunden sind, die ihrerseits fest mit einer Gewindehülse
26 verschraubt ist. Die axial verschiebbare, jedoch nicht drehbare Gewindehülse steht über ihr
Gewindeteil 26a mit einem im Gehäuse des Rollengek riiatee 16 drehbar, jedoch nicht axial verschiebbar
gelagerten Zahnrad 27 im Kingriff, welches über das Ritzel 28 von einem Getriebemotor 29 mit eingebauter
Bremse antreibbar ist. Bei Drehung des Zahnrades 27 wird di« Gewindehülse 26 axial bewegt und die Rollen
20 sind gemeinsam über die Laschen 24 aufeinander zu
bzw. voneinander weg bewegbar.
Zur Steuerung der Kalibrier- und Richtrollen 20 ist für jedes Rollengerüst 16 bzw. 17 ein Impulsspeichergerät
44 vorgesehen, das mit drei Codierschaltern
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45, 46, 47, den Tastern 45a, 46a, ,47a zum Anfahren
der an den Codierschaltern eingestellten Werte und den Leuchttastern 45b, 46b, 47b zur Quittierung der
angefahrenen Position sowie zur möglichen Korrektur der Rollenstellung ausgerüstet ist. Zur Impulsabgabe
an das Speichergerät dient ein mit der Motorwelle 29a verbundener Impulsgeber 48, der über die Leitung
49 mit dem Inpulsspeichergerät 44 verbunden ist*
Ein Endschalter 59 verhindert, daß die Rollen 20
über eine festgelegte Endstellunc hinaus geöffnet v/erden können.
Vor dem nicht dargestellten Messerkopf der Schälmaschine
4 ist der Einzugsrollensatz 5 mit den Einzugsrollen 31* 52 und 33, 34 angeordnet, die, wie beiopielßweise
in Fig. 4 dargestellt, über die Gelenkwellen 31a, 32a und die Zahnräder 31b und 32b drehbar
sind. Mit dem Zahnrad 32b und einem vor der Schnittebene von Pig. 4 liegenden und daher nicht
dargestellten Zahnrad steht der mit dem Außenring 36a einer Uberholkupplung verschraubte Zahnring 35
im Eingriff, der über den Innenring 36b und die Klemmkörper 36c sowie die Welle 37 antreibbar ist·
Die Welle 37 ist ihrerseits über ein mit ihr drehfest verbundenes Schneckenrad 38 und eine Schnecke
39 von einem nicht dargestellten Motor antreibbar.
Der Zahnring 35 1st durch die tlberholkupplung 36
nur in Ürehrichtung 40 anbreibbar, da die Klemmubücke
3Cc bei Drehung der Welle 37 mit dem Innen-
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ring 36b in Drehrichtung 41 und einer an den Zähnen
des Zahnringes 35 anstehenden Kraft 30 den Innenring 36b und den Aussenring 36a miteinander verklemmen.
Wenn der Zähnring 35 mit den Außenring 36a in Ifeilrichtung 40 schneller gedreht wird als sich
die Welle 37 mit dem Innenring 36b in :-£ei !richtung
41 dreht, wird die Kraft 30 aufgehoben bzw* umgekehrt,
so daß die Klemmstücke 36c sich lösen und W damit der Innenring 36b vom Außenring 36a überholt
werden kann. Bei Umkehr der Drehrichtung 41 i3t die übertragung eines Drehmomentes dureh dis überhol»
kupplung nicht möglich. Daher ist die 7/@lle 37 drehfest
mit einer Elektromagnetschexb® M-2 verbunden,
die eingeschaltet das Drehmoment über die Bolzenscheibe 43 auf den Zahnring 35 übertragen kann.
Der hinter dem Messerkopf angeordnete Auszugsrollensatz 6 entspricht dem Einzugsro11ensatζ 5» jedoch
kann in den meisten Fällen auf einen Antrieb dieses Rollensatzes 6 verzichtet werden, der dann lediglich
dazu dient, das Schnittmoment aus dem Messerkopf P aufzunehmen.
Die Aufwickelhaspel 7 ist mit einer Klemmeinrichtung für den Draht ausgerüstet und bringt die eigentliche
Zugkraft für den Draht auf.
Die Funktionsweise der Anlage nach der Erfindung i3b folgendes
Dan auf der Walze 0 dor Abhaspeleinrichtung 1 liegende
Drahtbund 51 wird von der angetriebenen Walze ge-
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dreht und der Drahtanfang 5Ja wird durch die Trenneinrichtung 2 hindurch zwischen die Kalibrier- und
Richtrollen 20 geschoben. Die Öffnung der Rollen wurde vorher durch den eingestellten Wert auf dem
Codierschalter 45 Torgewählt. Dabei iit die Öffnung
der Hollen noch ao groß, daß der Draht ohne weitere· durch die von der Waise 8 aufgebrachte Vorechubkraft
bis zwischen die Einsugsrollen 35» 34 und 31, 32 geschoben werden kann· Dann werden die Einzugsrollen
angestellt und die Walee 8 wird entkuppelt und deren
Antriebsmotor 11 abgeschaltet. Entsprechend der möglichen Zugkraft der Einzugsrollen werden nun dit
Kalibrier- und Richtrollen 20 so weit geschlossen, wit sum Richten dta Drahtes erforderlich ist, wobei gleichseitig eine geringe Querschnlttsverminderung erfolgt. Zur besseren Veranschaulichung sind
In Flg. 6 nur zwei statt der drei Richtrollen eingezeichnet. Die Verstellung der Rollen 20 kann automatisch erfolgen oder aber wird manuell auegelöst,
Indem durch Druck des Tasters 46a der Motor 29 eingeschaltet und die Bremse 29b gelüftet wird, über
da· Motorritzel 28 und das Zahnrad 27 wird die Gewinde hülse 26 axial in Richtung des Pfeiles 52 verschoben, wodurch die Rollen 20 so weit geschlossen
werden (Ifeilrichtung 52a) bis die Impulszahl de·
Gebers 48 mit dem am Codierschalter 46 eingestellten Wert übereinstimmt. Bei der Koinzidenz der V/ert·
wird ein Impuls sum Abschalten des Motors 29 und zum Einrücken der Bremse 29b gegeben und am Ende
dieser Zustellbewegung der Rollen 20 leuchtet die Glimmlampe des Leuchttaeters 46b auf, um die Stel-
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Patentanmeldung
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Akte K 168
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lung der Rollen 20 anzuzeigen. Der Draht wird jetz.t
von den Einzugsrollen in den rotierenden Messerkopf gefahren, dessen Messer auf den Soll-Durchmesser des
Drahtes eingestellt sind und der Schälvorgang beginnt. Nachdem der Drahtanfang die Aufwickelhaspel p·
erreicht hat, wird er automatisch in die Zange des Haspels % eingeführt, wobei durch die Längsbewegung
des Drahtes die selbsttätige Klemmung ausgelöst und gleichzeitig ein durch die Drahtspitze betätigter
Endschalter betätigt wird, der einmal den Antrieb der Haspel 7 und zum anderen einen Impuls auslöst,
durch den die Kalibrier- und Richtrollen in ihre endgültige Arbeitsstellung gefahren werden, die am
Codierschalter 47 vorgewählt ist. Weiterhin wird durch ein Zeitrelais äer Antrieb für die Einzugsrollen 31 bis 34 abgeschaltet. Die Zugkraft wird
jetzt nur noch durch die Aufwickelhaspel aufgebracht, deren Trommel mit wesentlich grosserer Umfangsgeschwindigkeit
(Betriebsdrehzahl) umläuft als die Umfangsgeschwindigkeit der Einzugsrollen 31» 32, 33 j 34 - von deren eigenem Antrieb her groß
ist. Da im Antrieb des Einzugsrollensatzes
5 die Uberholküpplung 36 eingebaut ist, können
die Linzugsrollen mit dieser vom Draht auf sie übertragenen größeren Umfangsgeschwindigkeit umlaufen,
ohne ihren Eigenantrieb zu beeinflussen· Der Draht wird nun vom Bund 51 abgezogen, kalibriert,
gerichtet und nach dem Schälen auf der Aufwicke!haspel 7 zu einem neuen Bund 53 aufgewickelt» Säendem das Drahtende die Kalibrier- und
Eicheinrichtung 3 verlassen hat, wird durch einen
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bekannten Impulsgeber (Tasteinrichtung, Lichtschranke
etc.) ein Impuls gegeben, der die Bremse 29a lüftet und den Motor 29 so einschaltet, daß die Gewindehülse
26 in Pfeilrichtung 54 axial bewegt wird, bis der Endschalter 50 betätigt wird, der den !.ίο-tor
29 wieder abschaltet und die Bremse 29a wieder
einrückt. Dabei werden die Rollen 20 in Ffeilrichtung
54a bewegt bis sie die "Offenstellung" erreicht
haben, die der Offenstellung entspricht, die durch den Codierschalter 45 festgelegt ist. Nachdem das
Drahtende auch die Schälmaschine 4 passiert hat, können die Messer und der Einzugs- und Auszugsrollensatz
5 in die Offenstellung gebracht werden.
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Claims (1)
- Th. Kieaerling & Albrecht 26, April 1971 Solingen Pat.Abt.Koe/Huck/Bch Patentanme!dung Akte K 168- 14 PatentansprücheVerfahren zur spanenden Bearbeitung von Stranggut wie beispielsweise 7/alzdraht, bei dem der von einer Haspel abgezogene Draht zunächst gerichtet, dann der Zerspanungsmaschine zugeführt und beim Rieht- und Zerspanungsvorgang mittels einer Zug ausübenden Einrichtung durch die Richteinrichtung und Zerspanungsmaschine gezogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung einer Kalibrier- und Richteinrichtung (3) mit lose laufenden, ortsfesten Rollen (20) und einer Schälmaschine (4·) mit dem umlaufenden Messerkopf vor- und nachgeordneten, bekannterweise mittels einer uberholkupplung (36) auf ihren Antriebswellen angeordneten Einzugsrollen (31» 32, 33» 34-) der Drahtanfang (51a) bei geöffneten Kalibrier- und Richtrollen (20) bis in die mit einer geringeren als der eigentlichen Betriebsdrehzahl P beim Schälen laufenden Einzugsrollen (31» 32,33» 34·) vorgeschoben, dann die Kalibrier- und Richtrollen so angestellt werden, daß zunächst eine geringe Querschnittsminderung des Drahtes erfolgt, die erst durch weiteres Anstellen dieser Rollen ihren Soll-wert erreicht, wenn der Drahtanfang von der Zugeinrichtung (7) erfasst und der Draht mit der erforderlichen Vorschubgeschwindigkeit durch die Kalibritrund Richteinrichtung (3) und den Messerkopf gezogen wird.- 1$ 209847/0208Th. Kieserling & Albrecht 26. April 1971 oolingen Fat.Äbt.Koe/Huck/Bch Patentanmeldung Akte K 168Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrene nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Kalibrier- und Richteinrichtung zwei Dreirollen-Gerüste (16 - 17) Verwendung finden, deren Rollengruppen um 60° zueinander versetzt angeordnet sind.Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch Einrichtungen (45 bis 47b) zum Vorwählen soi.ie selbsttätigen !anstellen und Anzeigen der jeweils benötigten Arbeitsstellung der Rollengruppen der Rollengerüste (1G, 17)·4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mit den Wellen (29a) der Lotoren (29) für die Einstellung der Kalibrier- und Richtrollen je ein ■'■lapulsgeber (48) verbunden ist, der über eine Leitung (49) mit einem Impulsspeichergerät (44) in Verbindung steht, das bei Erreichen einer vorgewählten Impulüzahl über eine Leitung einen üchaltimpuls zum Abschalten des luotors sowie zum einschalten einer den l'otor stillsetzenden Bremse (29b) abgibt.209847/0208
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