DE2352271A1

DE2352271A1 - Mehrzuegige mehrstufen-drahtziehmaschine

Info

Publication number: DE2352271A1
Application number: DE19732352271
Authority: DE
Inventors: David Dutton; James Moss
Original assignee: BICC PLC
Current assignee: Balfour Beatty PLC
Priority date: 1972-10-19
Filing date: 1973-10-18
Publication date: 1974-04-25
Also published as: JPS5119092Y2; SU615842A3; NL7314347A; GB1403790A; IN139955B; AU6148973A; CH572362A5; PL91100B1; CA986460A; AT335397B; FR2203683B1; IT994833B; HU169169B; FR2203683A1; ATA889573A; JPS49111403U; BE839100Q; NL161379B

Description

PATENTANWÄLTE D 59 Siegen DIPL-ING. ERICH SCHUBERT Marburger Tor 2 - Postfach

DIPL.-ING. ROLF PÜRCKHAUER 9 3522 71 ^{Tel8fon: (0271)54070}

C yj yj £. L·. f ι Telegramm-Anschrift: Patschub, Siegen

73 053 Kü/G 17. OKt 1973

British. Insulated Callender's Gables Limited, 21; Bloomsbury

Street, London WOI B 3Qfr/England

Für diese Anmeldung wird die Priorität aus der britischen Patentanmeldung Nr. 4-8281/72 vom 19. Oktober 1972 beansprucht.

Mehrzügige Mehrstufen^ Drahtziehmaschine

Die Erfindung bezieht sich auf Maschinen zum Reduzieren des Querschnitts einer Anzahl von Drähten dadurch, daß jeder von ihnen durch eine Reihe von Matrizen von abnehmendem Durchmesser gezogen wird« Die Erfindung ist anwendbar zum Ziehen jedes beliebigen hochduktilen Metalls, einschließlich GoId- und Silberdrähte für die Schmuckindustrie, doch, ihre Hauptanwendung findet sie beim Ziehen von Kupfer- und Aluminiumdrähten, hauptsächlich für die Elektroindustrie, und sie zeigt besondere Vorteile in Verbindung mit der Herstellung von emailliertem Draht (auch, als filmüberzogener Magnetdraht bekannt).

Bei herkömmlichen Drahtziehmaschinen ist jeder Ziehmatrize eine drehbare Zugvorrichtung zugeordnet, im nachfolgenden als "!reibrolle" bezeichnet, die eine Arbeitsoberfläche aufweist, um welche der Draht gewickelt wird, wobei die Drehung der Treibrolle dem Draht eine Zugspannung verleiht, die notwendig ist, um den Draht durch die Matrize hindurch zu ziehen. Bei jedem Durchgang durch eine Ziehmatrize wird der Draht im

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Verhältnis zur Reduzierung seines Querschnitts gelängt, und somit muß die Umfangsgeschwindigkeit der Treibrollen entsprechend zunehmen (nicht unbedingt proportional, weil ein gewisser Schlupf zwischen Treibrolle und Draht häufig gestattet wird und der erwünschte Grad eines Schlupfes dafür angesehen wird, daß er in dem Maße abnimmt, wie die Abmessung des Drahtes abnimmt). Gewöhnlich, aber nicht unveränderbar, sollte die prozentuale Reduzierung des Querschnitts für jede Ziehstufe zumindest annähernd die gleiche sein, und somit wird das vorbestimmte Umfangsgeschwindigkeitsverhältnis zwischen irgendeiner bestimmten Treibrolle und der nächstfolgenden Treibrolle ( bekannt als die "Treibrollenlängung" der jeweiligen Ziehstufe) gewöhnlich für alle Ziehstufen konstant sein.

Ein allgemeiner Weg zur Erzielung einer vorbestimmten Treibrollenlängung besteht darin, jede Treibrolle um die andere in einen starren abgestuften "Kegel" zusammenzubauen, der von einer einzigen Welle gehalten wird, doch in einigen Fällen wurden separate Treibrollen auf Einzelwellen, die entsprechend getriebemäßig zusammengefasst sind, bevorzugt.

Die Verwendung von Kegeln ist unzweckmäßig, da sie unvermeidlich beträchtlich größer im Durchmesser sind als einzelne Treibrollen sein müßten, und außerdem von beträchtlicher Länge sind und weil die enge Nähe der Drähte, die mit benachbarten Abstufungen des Kegels in Wirkverbindung stehen, das Einfädeln schwierig und in einigen Fällen sogar gefährlich gestaltet. Diese Schwierigkeiten werden vermieden, wenn separate Treibrollen auf induviduellen Wellen verwendet werden, aber die Erstehungskosten der Maschine werden im Hinblick auf die individuellen Lager beträchtlich erhöht, die erforderlich sind, wenn man sich dieser Konstruktion bedient.

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Es wurden bereits Vorschläge gemacht, eine Anzahl von Drah.tziehkon.en auf einer gemeinsamen Antriebswelle anzuordnen (DO)-PS 662 065 und entsprechende BE-PS 416 373), doch trägt dies nicht zur Milderung der Probleme des Raumbedarfs und der schlechten -Zugänglichkeit bei, sondern bringt die neue Schwierigkeit mit sich, daß Kupplungsvorrichtungen (Kupplungen) notwendig werden, wenn das Einfädeln eines Drahtzuges sicher sein soll, während andere mit voller Geschwindigkeit -laufen.

Erfindungsgemäß weist eine Maschine zum Reduzieren des Querschnitts einer Anzahl von Drähten durch Ziehen jedes derselben durch eine entsprechende Reihe von Matrizen von abnehmendem Durchmesser eine entsprechende Reihe von einzelnen Treibrollen zum Ziehen jedes Drahtes durch seine Reihe von Matrizen sowie eine Vielzahl von Antriebswellen auf, die je an abständlichen Stellen entlang.ihrer -Länge nur eine der Treibrollen jeder der genannten Reihen trägt, wobei jede Treibrolle durch die Welle angetrieben ist, auf welcher sie befestigt ist.

Gewöhnlich wird man es vorziehen, daß die Treibrollen auf jeder Welle jene sind, die der entsprechenden Ziehmatrize der anderen Reihe bzw. Reihen.zugeordnet sind, so daß die Treibrollen zum Ziehen aller Drähte durch die entsprechenden ersten Matrizen sich alle auf der ersten Antriebswelle und so weiter befinden.

In den meisten Fällen sollten die Treibrollen für alle Ziehstufen wellenfest angeordnet sein, doch wird das Anordnen von einigen Treibrollen in individuellen Lagern nicht ausgeschlossen und kann in einigen Fällen vorteilhaft sein (z.B. um die Produktion von zwei Drahtgrößen zu gestatten, die sich nur wenig unterscheiden, wobei die gleiche Ausgangsabmessung und die gleichen Reduzierungen an jeder Matrize, außer der letzten, verwendet werden, können individuelle Befestigungen für die

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Treibrollen der letzten Stufe verwendet werden)_m

Selbst bei einer Maschine von nur zwei Drahtzügen hat die vorliegende Erfindung einen gewissen Vorteil, da sie im Vergleich zu Kegelmaschinen einen besseren Zugang und einen verringerten Raumbedarf vorsieht und da sie im Vergleich zu individuell· angebrachten Treibrollen die Notwendigkeit von kostspieligen freitragenden Lagern vermeidet (obwohl in diesem begrenzten Fall die Gesamtzahl der Lager die gleiche ist). Bedeutende wirtschaftliche Vorteile werden jedoch bei einer größeren Anzahl von Zügen erzielt, vorzugsweise mindestens vier; und andere wirtschaftliche Faktoren machen es wünschenswert, daß. jeder Drahtzug mindestens vier Ziehstufen umfaßt.

Vo die Anzahl von Drahtzügen groß ist, kann es wünschenswert sein, zusätzliche Stützlager für die Wellen zwischen bestimmten der Zieh-Ö?reibrollen einzusetzen. Z.B. kann bei einer 18-zügigen Maschine jede Welle in der Mitte wie an ihren Enden abgestützt werden.

Es wird normalerweise vorgezogen, die Antriebswellen parallel zueinander und in einer gemeinsamen Ebene anzuordnen; ferner wird es insbesondere dann, wenn die Konstruktion für den Reihenbetrieb mit einer Emailliervorrichtung bestimmt ist, vorgezogen, die Wellen mit ihren Achsen horizontal und in der gleichen vertikalen Ebene anzuordnen, so daß der Zugang zum Einfädeln von der einen vertikalen Seite ( der "Frontseite'!) der Maschine erfolgt.

Vorzugsweise werden die Wellen alle von einer gemeinsamen Kraftquelle (z.B. einem Elektromotor) über ein Getriebe (z.B. eine entsprechende Kette von Zahnrädern oder Treibriemen) angetrieben, welches kompakt in der Nähe eines entsprechenden der Enden der Wellen angeordnet werden kann. Dies ermöglicht den

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Bau der Maschine-^;so, daß die Treibrollenlängungen ihrer Stufen kollektiv eingestellt werden können oder, falls gewünscht, individuell auf einen oder jeden von zwei oder mehr vorbestimmten Werten, z.B. durch Auswechseln von Zahnradpaaren, um eine Anpassung an unterschiedliche Matrizensätze zu erzielen. Z.B. können Treibrollenlängungen von 15i 20 und 25% vorgesehen werden. Ein Wechselgetriebe kann ebenfalls vorgesehen werden, insbesondere für die Welle, welche die Treibrollen der letzten Ziehstufe trägt.

Die Treibrollen können jeweils konische Arbeitsflächen aufweisen, wobei eine entsprechende Konizität (für die meisten Abmessungen von Kupfer- und Aluminiumdraht ) im Bereich von 0,5-5° liegt.

Die Erfindung ermöglicht es, eine große Anzahl von Drahtziehzügen in einem vergleichsweise kleinen Kaum von einer einzigen Kraftquelle her und unter der Aufsicht .einer einzigen Bedienungsperson sowie bei wesentlich niedrigeren Investitionskosten als bei einer Aggregation von herkömmlichen Ziehmaschinen zu betreiben. Dies macht es möglich, eine extrem, niedrige Ziehgeschwindigkeit anzuwenden, selbst wenn die Maschine lediglich als Ziehmaschine ( ohne Reihenbetrieb mit Emaillieren usw_e) verwendet wird, um sich der Vorteile des Ziehens mit einer so niedrigen Geschwindigkeit in Bezug auf die Reduzierung an jeder Matrize zu bedienen, daß der Draht bei seinem Durchgang durch die Matrize nicht so stark erhitzt wird, daß die metallurgischen Eigenschaften des gezogenen Drahtes durch den Temperaturanstieg beeinträchtigt wurden. Diese Vorteile,sind, daß (erstens) der Draht eine konsistente hohe Duktilität aufweist, die von der Reduzierung über einen weiten Bereich unabhängig ist; (zweitens) zeigt er eine vortreffliche Kombination von Festigkeit und Djuktilität; (drittens) entspannt bzw_o normalisiert er sich sehr leicht und

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bei einer scharf "begrenzten Temperatur; (viertens) wird die Matrizenabnutzung auf einen sehr niedrigen Wert reduziert (selbst nachdem eine reduzierte Ausstoßrate pro Matrize gestattet worden ist), und (fünftens) wird das Verbinden, wenn eine Vorratsspule leergelaufen ist, vereinfacht. Alternativ könnte die Maschine mit einer konventionellen (höheren) Geschwindigkeit betrieben werden, um gezogenen Draht von herkömmlicher Qualität bei reduzierten Kosten zu erhalten.

Die Drahtziehmaschine gemäß der Erfindung ist insbesondere geeignet für die Verwendung in Reihenbetrieb mit einer Emailliermaschine, vorzugsweise entsprechend dem Patentanspruch 7 oder 16 der DT-OS 2 058 151 der Anmelderin.

Die beigefügte Zeichnung zeigt beispielsweise eine 18-zügige Achtstufen-Drahtziehmaschine gemäß der Erfindung, die sich für die Verwendung im Reihenbetrieb mit einer Standard-Drahtemailliervorrichtung eignet.

Die Erfindung wird nunmehr anhand der sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnung beschrieben, und zwar zeigt

Fig. 1 eine schematische, teilweise aufgeschnittene Frontansicht einer 18-zügigen Achtstufen-Drahtziehmaschine nach der Erfindung,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1, während

Fig. 3 eine Vergrößerung eines Teilstücks der Fig. 1 mit zusätzlichen Bezugszeichen wiedergibt.

Achtzehn Drähte 1-18, die von Vorratspaketen (nicht dargestellt) in einer herkömmlichen Weise genommen werden, treten über Scheiben 19 in den oberen Teil der Maschine ein, laufen allgemein abwärts durch die Maschine und treten über Scheiben 20

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im unteren Teil der Maschine aus, von der sie nach einem Aufwickelmechanismüs öder nach in Reihenanordnung vorgesehenen Se^ arbeitungsvorrichtungen laufen können, insbesondere einer Emaillier- oder (jlüh»- b2w. Anlaßvorrichtung.

Die Maschine enthält acht Antriebswellen-2i-*28, die horizontal, parallel und vertikal fluchtend angeordnet sind. Jede dieser Antriebswellen wird von drei Lagern gestützt',, einem Lager 29 an jedem Ende derselben und einem dritten Lager 30 in der Mitte der Welle (und zwischen den Drähten 9 und 10).

Starr auf den· Wellen 21 befestigt und von diesen angetrieben werden achtzehn Treibröllen 31,32,33,34,35· »· (Fig. 3)» welches die Treibrollen für die erste Ziehstufe sindi !reibrolle 31 zieht, den Draht 1 durch seine erste Matrize 36, und in ähnlicher Weise ziehen die Treibrollen 32-35 suf der Welle 21 jeweilige Drähte 2-18 ,durch deren erste Matrizen 36-41...

In gleicher Weise trägt die zweite Welle 22 eine Reihe von Treibrollen 42 zum Ziehen der jeweiligen Drähte durch entsprechende zweitstufige Ziehmatrizen 43 hindurch und so weiter für die drittstufigen Treibrollen 44 und Matrizen 45; viertstufigen Treibrollen 46 und Matrizen 47 (Fig. 1) und fünft- bis achtstufigen Treibrollen 48-51 und Matrizen 52-55. Die Treibrollen sind alle identisch; sie können beispielsweise von der Bauart sein, bei welcher ein Keramikring die Arbeitsfläche bildet. Vorzugsweise sind die Arbeitsflächen der- Treibrollen leicht konisch ausgebildet.

Um die notwendige Zunahme der Umfangsgeschwindigkeiten der Treibrollen bei fortschreitendem Ziehen vorzusehen, sind die Wellen 21-28 durch ein Getriebe miteinander gekuppelt, welches in lig. 1 schematisch durch Treibriemen 26 dargestellt ist, die

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so angeordnet sind, daß den Wellen genau abgestufte Winkelgeschwindigkeiten gegeben werden.

Das Getriebe zwischen den Wellen 2? und 28 kann ein Wechselgetriebe sein, d.h. von unterschiedlichem 'Übersetzungsverhältnis, wobei beispielsweise konische oder abgestufte Schei*- ben 57 verwendet werden, um geringfügige Einregelungen der Ausgangs-Drahtabmessung durch Auswechseln der Matrizen 55 der achten Stufe zu ermöglichen, während der Rest unverändert bleibt. -=■----

Die Welle 28 für die achte Ziehstufe wird über einen Haupttreibriemen 58 von einem Motor 59 angetrieben, der somit alle Treibrollen in der gesamten Maschine antreibt.

Wie aus Fig. 2 hervorgeht, wird Schmiermittel aus einem Sammelrohr 16 über eine Rohrleitung 61 und ein Ventil 62 nach der ersten Matrize 36 des ersten Drahtzuges geliefert; Schmiermittel wird in ähnlicher Weise nach allen anderen Matrizen gefördert, doch wurde die zugeordnete Installation aus der Zeichnung weggelassen, um eine Verwirrung der wichtigeren Merkmale der Maschine zu vermeiden. Gebrauchtes Schmiermittel wird in einem Trog 63 unter der letzten Treibrolle gesammelt, und Luft-(oder Dampf-)Düsen 64, die von einem Luft-(oder Dampf-)Sammelrohr 65 beliefert werden, werden vorzugsweise dazu verwendet, das Restschmiermittel von den gezogenen Drähten abzustreifen.

Da insbesondere dann, wenn die Maschine mit einer relativ niedrigen Drahtgeschwindigkeit läuft, damit zu rechnen ist, daß sie für lange Perioden ohne Beaufsichtigung läuft, ist es angängig, zumindest den Teil der Maschine einzuhüllen, wo die Drähte mit Schmiermittel befeuchtet sind, wobei beispielsweise Schiebetüren 66 verwendet werden, um eine hochgradige Reinlichkeit aufrechtzuerhalten.

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Obwohl die Erfindung mit Bezug auf eine Maschine beschrieben wurde, bei welcher der Draht allgemein abwärts läuft, so kann sie doch gleichermaßen dort angewendet werden, wo der Draht allgemein nach oben läuft. Die Abänderungen an einer Maschine für- Aufwärtsbetrieb sind ohne weiteres ersieht- ,. lieh. Aufwärtsbetrieb hat die Vorteile, daß es leichter ist, Fremdkörper oder -stoffe aus den Matrizeneingängen herauszuhalten und daß der Draht aus der letzten Matrize in einem ausreichend trockenen Zustand austreten kann, um das Abstreifen mit Luft oder Dampf einzusparen. Die Endmatrizen können zweckmäßig direkt unter der Abdeckplatte der Maschine angeordnet werden, wobei die Welle und die Treibrollen für die letzte Stufe oberhalb der Abdeckplatte angeordnet werden.

Patentansprüche.

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Claims

75 055 Kü/G 17. OKT. 1973

Patentansprüche

ί i. lMehrzügige Mehrstufen-Draht ziehmaschine mit einer Matrize und einer angetriebenen Treibrolle für jede Ziehstufe jedes Drahtzuges, wobei jede nachfolgende Matrize einen kleineren Querschnitt als die vorhergehende Matrize des gleichen Drahtzuges aufweist, sowie mit einer gemeinsamen Antriebswelle, auf der Treibrollen von verschiedenen Drahtzügen angebracht sind, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verbesserung der Zugänglichkeit und zur Reduzierung der Breite der Maschine eine Vielzahl von gemeinsamen Antriebswellen (21,22,23) vorgesehen ist und nur eine Treibrolle (51-35··.-) jedes Drahtzuges auf irgendeiner bestimmten gemeinsamen Antriebswelle befestigt und durch diese angetrieben ist.
2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Wellen alle Treibrollen einer entsprechenden Ziehstufe trägt.
3. Maschine nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Welle für jede Ziehstufe.
4. Maschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3» bei welcher jede der Wellen durch Lager (29) an ihren Enden abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein zusätzliches "Lager (30) zwischen bestimmten der Zieh-Treibrollen angeordnet ist.

5. Maschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4-, dadurch gekennzeichnet, daß alle Wellen parallel zueinander verlaufen.

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6. Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellen (21-28) mit ihren Achsen horizontal und in der gleichen vertikalen Ebene angeordnet sind, . ■ ■

7« Maschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch ein Wechselgetriebe (57) für mindestens eine der Wellen.

8. Maschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Wechselgetriebe für die (oder eine) Welle vorgesehen ist, welche die Treibrollen der letzten Ziehstufe trägt.

9· Vorrichtung mit einer ^Drahtziehmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,, daß sie mit einer Draht-Emailliermaschine kombiniert und für Eeihenbetrieb mit dieser eingerichtet ist. ·

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