DE2120550B2 - Anlage zur Querschnittsminderung von Stranggut wie beispielsweise Walzdraht - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlage zur Querschnittsminderung von Stranggut wie beispielsweise Walzdraht, bei welcher der von einer Haspel abgezogene Draht zunächst vorgerichtet, dann spanlos reduziert und anschließend durch eine spanende Bearbeitung mittels einer Schälmaschine seinen Enddurchmesser erhält, wobei der Draht mittels einer Zugkraft ausübenden Einrichtung durch die den Draht spanlos und spanend bearbeitenden Einrichtungen gezogen wird.

Ziel der Erfindung ist es, bei geringem baulichem 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.

Es ist bereits eine Drahtschälanlage mit der Schälma- schine vor- und nachgeordneten Haspeleinrichtung bekannt, bei welcher der von einer Haspel abgezogene Draht dadurch kalbriert wird, daß er vor dem Schälen durch einen Ziehstein gezogen wird. Der Schälmaschine ist eine umlaufende Rieht- und Poliermaschine nachgeordnet. Der geschälte und polierte Draht kann dann gegebenenfalls noch durch einen weiteren Ziehstein gezogen und anschließend aufgehaspelt werden.

Nachteilig bei dieser Anlage 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 können. Es wäre 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 Klemmeinrichtung des Zugharpels festgelegt wird, um dann den Draht mittels dieser Zugeinrichtung durch den ersten Ziehstein, die Schälmaschine, die Rieht- und Poliermaschine und gegebenenfalls durch den zweiten Zietatein hindurchzuziehen. Bei jedem Dimensionswechsel oder bei jedem Schälen eines neuen Drahtbundes sind somit umfangreiche Vorarbeiten erforderlich, weil ein Drahtende zunächst bis zum Zughaspel geführt werden muß. Ein weiterer Nachteil ist der, daQ durch die Rieht- bzw. Pu!)< -körper, die in einem umlaufenden Rahmen angeordnet sind, ein Verwinden des Drahtes nicht auszuschließen ist. Hinzu kommt, 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 nachgeordneten Haspeleinrichtung ist zum Rieht'-n des Drahtes zwischen dem Abwickelhaspel und der Schälmaschine eine Richteinrichtung vorgesehen, bei der die Richtkörper ebenfalls 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 Richtaggregates und der Hartmetallwerkzeuge zu beizen.

Außerdem 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 Richirahmen 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 Richirahmen befindliche Draht herausgeschnitten werden muß, weil die Umlaufrichtmaschine auf Grund ihrer großen Massen 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 Späncanfall und eine verminderte Durchgangsleistung nicht vermieden werden kann. (Draht 15,1964, Nr. 2, S. 57 bis 60).

Zum Stande der Technik sei weiterhin erwähnt, daß eine Einrichtung zum Schälen von Drahtmalerial bekannt ist, bei der das von einer Haspel abgezogene Stranggut, gegen Drehung gesichert, zunächst gerichtet und dann durch am Stranggut anliegende Transportrollen dem umlaufenden Messerkopf zugeführt wird. Nach dem Schälen wird das intermittierend zugefiihrie Stranggut durch eine ortsfeste Schneidvorrichtung unterteilt.

Ein Kalibrieren des Stranggules im Sinne der Anmeldung ist weder vorgesehen, noch möglich, so daß auch bei dieser Anlage ein unerwünscht hoher Späneanfall und eine verminderte Durchgamgsleistung nicht vermieden werden kann (DP 959 007).

Die Fachwelt hat bisher offensichtlich nicht erkannt, daß die beschriebenen Mängel in einfacher Weise beseitigt werden können, wenn man zum Kalibrieren und Richten des Drahtes an sich bekannte Einrichtungen mit lose laufenden, ortsfesten Rollen eingesetzt und den Anfang des zu schälenden Drahtes beispielsweise 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 Anstellen 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 Antriebswellen angeordnet, so daß, wenn der ao Draht durch die Zieleinrichtung mit der erforderlichen Vorschubgeschwindigkeit durch die Kalibrier- und Richtrollen und die Schälmaschine gezogen wird, die Einzugsrollen entsprechend schneller gedreht werden können. Da der Drahtanfang zunächst mit einer gerin- as gen Vorschubgeschwindigkeit, durch die Schälmaschine hindurchgeführt wird, kann der Messerkopf von Anfang an mit der jeweils erforderlichen Drehzahl umlaufen, weil die Zerspanungsleistung nicht großer ist als beim maximal zulässigen Vorschub des Drahtes, der nach dem zweimaligen Ansteilen der Kalibrier- urd Richtrollen so weit im Querschnitt vermindert worden ist, daß die Zerspanungsleistung am Anfang nicht grö ßer als bei voller Vorschubgeschwindigkeit ist.

Die wesentlichen Vorteile der Anlage nach der Erfindung bestehen darin, daß der 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 wird durch das Kalibrieren des Drahtes der Vorteil erreicht, daß der Spanverlust 10 gering wie möglich ist Wie vorstehend bereits dargelegt, kann man den Spanverlust durch Kalibrieren des Drahtes mittels eines Ziehsteines zwar vermeiden. Das setzt nber voraus, daß der Draht vorbehandelt werden muß. Außerdem ist bei den einstellbaren Kalibrier- und Richtrollen ein Durchmesserbereich zu be-Itreicheri, der beim Einsatz von Ziehsteinen nicht gegeben ist.

Gegenüber den bekannten Anlagen mit in einem umlaufenden Rahmen angeordneten Richtkörpern zeichnet sich die Anlage nach der Erfindung 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 als Kalibrier- und Richteinheit iwei Dreiwalzengerüste vorgesehen, deren Walzengruppen um 60° zueinander versetzt angeordnet sind. Betriebserfahrungen haben gezeigt, daß dadurch auch Drähte mit vielen scharfen Knicken einwandfrei kalibriert und gerichtet werden können. Die Kalibrier- und Richteinrichtungen sind nach einem weiteren Merkmal der Erfindung mit Ein^richtungen zum Vorwählen und selbsttätigen Einstellen Kowie Anzeigen der jeweils bc- ig nötigten bzw. erreichten Arbeitsstellung der Walzen gruppen versehen, dam·: bei Dimensionswcchsel die jeweils benötigten Arbeitsteilungen der Walzcngruppen vom Bedienungsmann leicht eingestellt werden können.

An Hand der Zeichnung, die in den F i g, 1 bis 6 ein Ausführungsbeispiel für eine Anlage nach der Erfindung zeigt, ist deren Aufbau und Wirkungsweise nachstehend näher erläutert. Die

F i g. 1 zeigt eine Anlage nach der Erfindung in einer Seitenansicht;

F i g. 2 ist in vergrößertem Maßstab ein Schnitt nach der Linie A-B von F i g. 1; in

F i g. 3 ist ein Schnitt nach dir Linie C-D von F i g. 2 wiedergegeben;

F i g. 4 zeigt in einem vergrößertem Maßstab nach der Linie E-F von F ί g, 1 die Getriebe-Anordnung der Einzugsrollen für die Schälmaschine;

F i g. 5 ist ein Segmentausschnitt der Überholkupplung nach der Linie G-H von F i g. 4; in

F i g. 6 sind schematisch die Hilfsmittel wiedergegeben, durch welche die einzelnen Arbeitsstellungen der Kalibrier- und Riehtrollen vorgewählt werden können.

Die Anlage besteht in Durchhufrichtung des Drahies gesehen aus einer Abhaspeleinr htung 1, einer Trenneinrichtung 2, einer Kalibrier- und Richteinrichtung 3, einer Schälmaschine 4 mit dem Einzugsrollensatz 5 sowie dem Ausztigsrollensatz 6 und aus einer Aufwickelhaspel 7.

Di' Abhaspeleinrichtung ist zur Aufnahme der Drahtringe mit einer Walze 8 ausgerüstet, die durch einen Kettentrieb 9 über ein Getriebe 10 von einem Motor 11 angetrieben wird. Zum Vereinzeln der Drahtringe dient ein Walzenpaar 12, und der ablaufende Draht ist von einer lose drehbaren Rolle 13, die mit einem Druckmittelzylinder 14 verbunden ist, gegen die Walze 8 anpreßbar.

Die mit einer Schere ausgerüstete Trenneinrichtung 2 dient dazu, Drahtanfänge mit scharfen Knicken, die ein Einführen des Drahtes in die Kalibrier- und Richteinrichtung 3 nicht zulassen würden, abzuschneiden.

Die Kalibrier- und Richteinrichtung 3 (s. F i g. 2 und 3) besteht im wesentlichen aus zwei auf einem Untergestell 15 aufmontierten Rollengerüsten 16 und 17, die mittels der Gewindespindel 18 und der Gewindestange 19 axial verschiebbar sind, wodurch der Abstand der Rollengerüste zueinander variabel ist. jedes der Rollengerüste 16 und 17 trägt drei um 120° zueinander versetzt angeordnete Rollen 20, die in je einem um jeweils einen Festpunkt 21 schwenkbaren Gabelhebel 22 auf je eine.· Achse 23 lose drehbar gelagert sind. Die Rollen des Rollengerüstes 17 sind gegenüber den Rollen des Rollengcrüstes 16 in vertikaler Ebene um 60° versetzt zueinander angeordnet, so 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 steh! über ihr Gewindeteil 26f mit einem im Gehäuse des Rollengerüsles 16 drehbar, jedoch nicht axial verschiebbar gelagerten Zahnrad 27 im Eingriff, welches über das Ritzel 28 von einem Getriebemotor 29 mit eingebauter Bremse antreibbar ist. Bei Drehung des Zahnrades 27 wird die Gewindehü'se 26 axial bewegt, und die Rollen 20 sind gemeinsam über die Laschen 24 aufeinander zu b/w. voneinander weg bewegbar.

Zur Steuerung der Kalibrier- und Richtrollen 20 ist für jedes Rollengerüst 16 bzw. 17 ein Impulsspeichergerät 44 "orgesehen (F i g. b), das mit drei Codierschaltern 45, 46, 47, den Tastern 45,7, 46,7, 47λ zum Anfahren

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der am den Codiersclialtern eingestellten Werte und den Leuchttasterri 45b, 466, 476 zur Quittierung der angefahrenen Position sowie zur möglichen Korrektur der Rollenstellung ausgerüstet ist. Zur Impulsabgabe an das Sipeichergerät dient ein mit der Motorwelle 29«-? verbundener Impulsgeber 48, der über die Leitung 49 mit dem Impulsspeichergerat 44 verbunden ist. Ein Endschalter 50 verhindert, dnß die Rollen 20 über eine festgelegte Endstellung hinaus geöffnet werden können.

Vor dem nicht dargestellten Messerkopf der Schälmaschine 4 ist der Einzugsrollensatz 5 mit den Einzugsrollen 31, 32 und 33, 34 angeordnet, die. wie beispielsweise in F i g. 4 dargestellt, über die Gelenkwellen 31a, 32a und die Zahnräder 316 und Mb drehbar sind. Mit dem Zahnrad 326 und einem vor der Schnittebene von Fig.4 liegenden und daher nicht dargestellten Zahnrad steht der mit dem Außenring 36a einer Überholkupplung verschraubte Zahnring 35 im Eingriff, der Über den Innenring 36Λ 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 ist durch die Überholkupplung 36 nur in Drehrichtung 40 antreibbar, da die Klemmstücke 36c bei Drehung der Welle 37 mit dem Innenring 366 in Drehrichtung 41 und einer an den Zähnen des Zahnringes 35 anstehenden Kraft 30 den Innenring 366 und den Außenring 36a miteinander verklemmen. Wenn der Zahnring 35 mit den Außenring 36a in Pfeilrichtung 40 schneller gedreht wird als sich die Welle 37 mit dem Innenring 366 in Pfeilrichtung 41 dreht, wird die Kraft 30 aufgehoben bzw. umgekehrt, so daß die Klemmstükke 36c sich lösen und damit der Innenring 366 vom Außenring 36a überholt werden kann. Bei Umkehr der Drehrichtung 41 ist die Übertragung eines Drehmoments .durch die Überholkupplung nicht möglich. Daher ist die Weile 37 drehfest mit einer Elektromagnetscheibe 42 verbunden, die eingeschaltet das Drehmoment über die Bolzenscheibe 43 auf den Zahnring 35 übertragen kann.

Der hinter dem Messerkopf angeordnete Auszugsrollensatz 6 entspricht dem Einzugsrollensatz 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 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 ist folgende: Das auf der Walze 8 der Abhaspeleinrichtung 1 liegende Drahtbund 51 wird von der angetriebenen Walze gedreht, und der Drahianfang 51a 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 vorgewählt. Dabei ist die öffnung der Rollen noch so groß, daß der Draht ohne weiteres durch die von der Walze 8 aufgebrachte Vorschubkraft bis zwischen die Einzugsrollen 33,34 und 31, 32 geschoben werden kann. Dann werden die Einzugsrollen angestellt, und die Walze 8 wird entkuppelt und deren Antriebsmotor 11 abgeschaltet. Entsprechend der möglichen Zugkraft Her Fin^ugsrollen werden nun die Kalibrier- und Ric'itrollen 20 so weit geschlossen, wie zum Richten des Drahtes erforderlich ist, wobei gleichzeitig eine geringe Querschnittsverminderung erfolgt. Zur besseren Veranschaulichung sind in F i g. 6 nur zwei statt der drei RiciMrollen eingezeichnet. Die Verstellung der Rollen 20 kann automatisch erfolgen

ίο oder aber wird manuell ausgelöst, indem durch Druck des Tasters 46a der Motor 29 eingeschaltet und die Bremse 296 gelüftet wird. Über da» Motorritzel 28 und das Zahnrad 27 wird die Gewindehülse 26 axial in Richtung des Pfeiles 52 verschoben, wodurch die Rollen 20 so weit geschlossen werden (Pfeilrichtung 52a) bis die Impulszahl des Gebers 48 mit dem am Codierschalter 46 eingestellten Wert übereinstimmt. Bei der Koinzidenz der Werte wird ein Impuls i'.um Abschalten des Motors 29 und zum Einrücken der Bremse 296 gege-

»o ben, und am Ende dieser Zustellbewegung der Rollen 20 leuchtet die Glimmlampe des Liuchttasters 466 auf, um die Stellung der Rollen 20 anzuzeigen. Der Draht wird jetzt von den Einzugsrollen in den rotierenden Messerkopf gefahren, dessen Messer auf den SoII-

«5 Durchmesser des Drahtes eingestellt sind, und der Schälvor^ang beginnt. Nachdem der Drahtanfang die Aufwickefhaspel 7 erreicht hat. wird er automatisch in die Zange der Haspel eingeführt, wobei durch die Längsbewegung des Drahtes die selbsttätige Klem-' mung ausgelöst und gleichzeitig ein durch die Drahtspitze betätigter Endschalter betätigt wird, der einmal den Antrieb 55 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 der Antrieb für die Einzugsrollen 31 bis 34 abgeschallet. Die Zugkraft wird jetzt nur noch durch die Aufwickelhaspel aufgebracht, deren Trommel mit wesentlich größerer Umfangsgeschwindigkeit (Be-

triebsdrehzahl) umläuft als die Umfangsgeschwindigkeit der Einzugsrollen 31, 32, 33. 34 — von deren eigenem Antrieb her — groß ist. Da im Antrieb des Einzugsrollensatzes 5 die Überholkupplung 36 eingebaut ist. können die Einzugsrollen mit dieser vom Draht auf sie übertragenen größeren Umfangsgeschwindigkeit umlaufen, ohne ihren Eigenantrieb zu beeinflussen. Der Draht wird nun vom Bund 51 abgezogen, kalibrim. gerichtet und nach dem Schälen auf der AufwickcHiaspcl 7 zu einem neuen Bund 53 aufgewickelt. Nachdem das Drahtende die Kalibrier- und Richteinrichtung 3 verlassen hat, wird durch einen bekannten Impulsgeber (Tasteinrichtung. Lichtschranke usw.) 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 Motor 29 wieder abschaltet und die Bremse 29a wieder einrückt. Dabei werden die Rollen 20 in Pfeilrichtung 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.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Anlage zur Querschnittsminderung von Siranggut wie beispielsweise Walzdraht, bei welcher der von einer Haspel abgezogene Draht zunächst vorgerichtet, dann spanlos reduziert und anschließend durch eine spanende Bearbeitung mittels einer Schälmaschine seinen Enddurchmesser erhält, wobei der Draht mittels einer eine Zugkraft ausßben- den Einrichtung durch die den Draht spanlos und spanend bearbeitenden Einrichtungen gezogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Einrichtung zur spanlosen Querschnittsminderung eine an sich bekannte, der Schälmaschine (4) unmittelbar vorgeordnete Rieht- und Kalibriereinrichtung (3) mit gesteuert zustellbaren Rollen vorgesehen ist

2. Vorrichtung nach Anspruch !, dadurch gekennzeichnet, daß als Kalibrier- und Richteinrichtung ao zwei Dreirollen-Geruste (16 und 17) Verwendung finden, deren Rollengruppen um 60° zueinander versetzt angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch Einrichtungen (45 bis 476) zum Vorwählen sowie selbsttätigen Einstellen und Anzeigen der jeweils benötigten Arbeitsstellung der Rollengruppen der Rollengerüste (16,17).

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mit den Wellen (29a) der Motoren (29) für die Einstellung der Kalibrier- und Richtrollen je ein Impulsgeber (48) verbunden ist, Her über eine Leitung (49) mit einem Impulsspeichergerät (44) in Verbindung steht, das bei Erreichen .iner vorgewählten Impulszahl über eine Leitung einen Schaltimpuls zum Abschalten des Motors sowie zum Einschalten einer den Motor stillsetzenden Bremse (296) abgibt.