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Kontinuierliche Drahtwalzmaschine.
Gegenstand der Erfindung bildet eine kontinuierliche Drahtwalzmaschine, welche aus Metallen und Legierungen jeder Art durch Walzen allein in warmem Zustande Drähte (Runddrähte, Fassondrähte u. dgl.) von so geringen Querschnitten liefert, dass das Ziehen auf Grob-, gegebenenfalls auch auf Mittelzügen entfallen kann. Die Schwierigkeiten des Drahtwalzens liegen hauptsächlich darin, dass Draht von geringem Durchmesser in. warmem Zustande keine hinreichende Steifigkeit und Festigkeit mehr besitzt und dadurch als Walzgut für das gewöhnliche Walzverfahren nicht mehr geeignet ist.
Die bisher bekannt gewordenen Drahtwalzwerke liefern daher nur ein Halbfabrikat (Walzdraht), das einen verhältnismässig grossen Querschnitt aufweist (Eisen 5-6 mm, Kupfer 6-8 mm), und dieses Halbfabrikat muss durch Ziehen weiter verdünnt und auf Draht geringerer Stärke verarbeitet werden. Durch die Erfindung wird eine Maschine geschaffen, in der Walzdrähte aus beliebigem Material bis zu einem Durchmesser von 2'5 mm und darunter vollkommen rund, gratlos und zunderfrei hergestellt werden können.
Das Wesen der Erfindung liegt darin, dass bei einer kontinuierlichen Drahtwalzmasehine, die in mehrere WalzengTuppen von je zwei Walzenpaaren unterteilt ist, die Geschwindigkeiten in den einzelnen Kalibern so abgestuft sind, dass sie innerhalb der Walzengruppen um ein Geringes grösser, dagegen zwischen zwei Walzengruppen um ein Geringes kleiner sind, als die der Kaliberabnahme theoretisch entsprechenden Stufen, jedoch nur in dem Masse, dass weder eine Zerrung des Drahtes in den Gruppen noch ein Anschoppen (Stauchen) des Drahtes zwischen den Gruppen eintreten kann.
Die Formgebung ist daher nahezu auf reine Walzarbeit abgestellt. Die Drahtwalzmasehine nach der Erfindung vollführt eigentlich zweierlei Walzvorgänge, die miteinander abwechseln. Zwischen den beiden Walzenpaaren einer Gruppe wird der Querschnittswechsel von Rund über Oval auf Rund in gewisser Zwangläufigkeit durchgeführt, worauf zwischen den Gruppen, wo die Walzen auch auf grössere Entfernung gerückt sind, dem Drahte ein unerheblicher Durchhang gegeben wird. um ihm jede Bean- spruchung auf Dehnung zu nehmen.
Gemäss der Erfindung ist für die Drahtführung durch die Walzenstrasse von Führungen Gebrauch gemacht, die sowohl eine geschlossene Führung für den Draht bilden können als auch einen aufklappbaren Teil besitzen, der in der Offenstellung den etwa eintretenden geringen Durchhang zwischen den Walzengruppen zulässt, wobei die geschlossene Führung des Drahtes insbesondere für den Arbeitsbeginn erforderlich ist. Die Führungen sind so eingerichtet, dass auch bei geöffneten Führungen das Walzgut am Ein-und Auslauf der Führung verlässlich geführt ist. Dies gewährleistet im Vereine mit der zwangsläufigen Durchführung des Walzvorganges zwischen den Walzenpaaren der einzelnen Walzengruppen ein gratloses Abwalzen auf geringe Durchmesser durch die Drahtwalzmaschine.
Die aufklappbare Führung ermöglicht es auch, den sich in ihr ansammelnden Walzzunder auszuwerfen und auszublasen. Auch zwischen den Walzenpaaren jeder Walzengrnppe sind Führungen eingeschaltet, die jedoch nur den Zweck haben, den weichen, wenig steifen, warmen Draht sicher in die Kaliber einzuführen. Die Führungen zwischen den Walzengruppen müssen so lange geschlossen bleiben, bis die Drahtspitze des Walzgutes das letzte Kaliber passiert hat. worauf die Führungen so gesteuert werden, dass sie sieh dann öffnen. Es ist klar. dass für die Zeit des Durchführens des Drahtes durch die Kaliber die Maschine langsam anläuft. Dies wird mit Hilfe einer elastischen Kupplung bewerkstelligt, die ein sanftes Einrücken der gesamten Maschine ermöglicht, was bei Beginn des Walzens von grösster Wichtigkeit ist.
Würde der Walzdraht in die mit voller Tourenzahl laufende Maschine eingeführt werden, so würde der weiche Draht bei der grossen
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verbogen werden, was zu bedeutenden Schwierigkeiten und schädlichen Zeitverlusten führen würde- Gerade mit Rücksicht auf die hiebei auftretende Abkühlung muss aber die Durchleitung des Drahtes
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das Einsetzen der vollen Geschwindigkeit folgt.
Die Walzengruppen ermöglichen in bekannter Weise durch Einsetzen von Ableitungsführungen unter Belassung der erforderlichen aufklappbaren Führungen die Drahtentnahme als Halbfabrikat oder Fertigware aus jeder Gruppe direkt auf einen mechanisch arbeitenden Haspel, so dass z. B. beim Verarbeiten von 7 mm auf 2'5) Mm Runddraht nur durch Anschluss eines entsprechenden Führungsrohres auch Runddraht von 4'5 oder 3'5 mm Stärke abgenommen werden kann. Zweckmässig ist dabei die Einrichtung so getroffen, dass jene Walzengruppen, welche an dem Walzvorgange nicht beteiligt sind, stillgesetzt werden. Dies erfolgt durch Kupplungen, die in den gemeinsamen Antrieb eingeschaltet sind.
Es ist aber auch klar, dass für das Walzen verschiedener Metalle und Legierungen sowie der vielartigen Fassondrähte mit Rücksicht auf die verschiedenen Abkühlungsverhältnisse, Quetschkoeffizienten usw. auch verschiedene Anfangsgeschwindigkeiten und andere Geschwindigkeitsfolgen eingehalten werden müssen. Deshalb muss der Antrieb aller Kaliber derart eingerichtet sein. dass eine ausserordentliche vielfältige Bemessung und Abstufung der Geschwindigkeiten der Kaliber möglich ist.
Damit die Maschine ausser für das Walzen von Runddrähten auch für die zahlreichen Formen von Fassondrähten brauchbar ist, sind die verschiedensten Kaliber notwendig. Es ist nun zweckmässig, diese Kaliber nicht in die Walzen selbst einzudrehen, sondern in bekannter Weise Kaliberhülsen auf die Walzenkörper aufzuschieben, die in ihren Ständern rasch ein-und ausgebaut und auch wiederholt ohne Erneuerung der Walzen verwendet werden können. Durch Einschneiden von zwei Kalibern auf jeder Kaliberhülse in bestimmtem Randabstande wird ihre Verwendungsmöglichkeit noch vermehrt, da nach Abnützung eines Kalibers, durch blosses Umlegen der Hülse, ein neues Kaliber zur Verfügung steht.
Die Walzen sind so konstruiert, dass eine Walzenkühlung von innen aus möglich ist. Infolge der Abmessungen der Walzen dieser Maschine, die im Vergleich zu andern Walzwerken klein sind, sowie infolge der grossen Geschwindigkeiten, mit denen der Walzvorgang vor sich gehen muss, tritt eine grosse Erhitzung der einzelnen Maschinenteile ein, die Störungen in der Wärmeführung des Walzgutes und in der Abstimmung der Gesehwindigkeitsabstufungen hervorrufen könnte. Deshalb muss für eine Kühlung der Walzen gesorgt werden. Diese erfolgt erfindungsgemäss durch ein Gebläse, durch welches auch der Walzzunder abgeblasen werden kann. Die Kühlung der Walzen kann jedoch auch durch Wasser erfolgen.
Die Drahtwalzmaschine ist in der Zeichnung, beispielsweise in Fig. 1 in Draufsicht, in Fig. 2 in Seitenansieht, teilweise geschnitten, dargestellt. Die Fig. 3-6 zeigen Einzelheiten.
Die Maschine besteht aus mehreren Walzengruppen, welche mit den arbeitenden Kalibern in horizontaler wie auch in vertikaler Ebene dem Draht einen geraden Ablauf bieten. Sie sind auf einem gemeinsamen Bette montiert. In der Zeichnung sind drei Walzengruppen B, 0 und D dargestellt. Jede Gruppe umfasst ein horizontales und ein vertikales Walzenpaar 1, 2 und 3, 4, die in tunlichst geringem Abstande hintereinander angeordnet sind. In den Walzengruppen wird bei Rundprofil von rund über oval auf rund gewalzt, so dass der Draht aus jeder Gruppe als Runddraht ausläuft. Infolge der wechselweise horizontalen und vertikalen Anordnung der Walzenpaare durchläuft das warme Walzgut die Walzenstrasse ohne Drehung um 900, wodurch trotz seiner geringen Steifigkeit hohe Walzgeschwindigkeiten
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Die Walzen sind in Ständern gelagert, die einen einfachen Ein-und Ausbau gestatten. Die Kaliber sind aus wirtschaftlichen Gründen nicht in den Walzenkörper selbst, sondern in aufgeschobenen Walzoder Kaliberhülsen eingedreht, welche gegen Verdrehung durch Nutenkeile (Fig. 4) gesichert sind. Die
Kaliberhülsen (Fig. 3 und 5) aus Hartguss oder Stahl haben immer zwei gleiche Kaliber in bestimmtem Abstande nebeneinander eingedreht, so dass die Hülsen, wenn sie vom Walzenkörper abgezogen und nach Drehung um 1800 wieder aufgeschoben werden, das neue Kaliber in die Walzstrasse stellen und demzufolge sieh noch einmal im selben Ständer verwenden lassen.
Bezeichnet b (Fig. 3) die Entfernung der Kalibermittel voneinander, a die Entfernung der Kalibermittel vom Kaliberrand, welche Dimensionen für alle Kaliberhülsen gelten, so ergibt sich bei Beibehaltung einer geraden Walzlinie, dass der Abstand der Ständer der Kaliberhülsen der horizontalen Walzen von der Walzlinie auf einer Seite a plus b, auf der ändern Seite a beträgt. Bei den vertikalen Walzen beträgt der Abstand unter der Walzlinie a plus b über derselben a (Fig. 5 und 6).
Alle Kaliberhülsen haben gleiche Länge und Durchmesser sowie gleiche Bohrung und Keillage.
Es passt demnach jede Kaliberhülse auf jeden Walzenkörper, so dass ausgelaufene Kaliber aufgeschliffen auf der vorhergehenden Gruppe in Gebrauch genommen werden können. Eine Walzmaschine von drei Gruppen mit insgesamt zwölf Walzen kann daher durch Wenden der Kaliberhülsen mit neuen Kalibern ausgestattet werden, und durch Benützung von nur vier neuen Reservekalibern für die dritte Gruppe und durch Ausschleifen von acht alten Hülsen ist die Einstellung neuer Kaliber noch zweimal möglich.
Zwischen den Walzeninnerhalb jeder Gruppe wird das Walzgut in zweiteiligen allseits geschlossenen,
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geöffnet werden, so dass dem Walzgut ein Durchhang ermöglicht wird. Die Enden dieser Führungen H und J (Fig. 4) sorgen jedoch auch in aufgeklapptem Zustande der Führungen für den sicheren Aus-und Einlauf des Drahtes.
Der Antrieb der einzelnen Walzengruppen der Maschine erfolgt mittels Zahnräder mit verstellbarem Zwischenrad R (Fig. 1 und 2). Mit Hilfe des letzteren ist eine weitgehende Änderung der Tourenzahl der Walzen und der Geschwindigkeitsstufen möglich, von deren genauer Regelung der Walzvorgang in weitestem Masse abhängig ist. Der Antrieb kann aber auch mit Kettenrad und Kette erfolgen.
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt der Antrieb der Walzengruppen B, C, D von einem Kegelradpaar M, N, von welchem das treibende Rad M auf der für alle Gruppen gemeinsamen Antriebswelle J sitzt und mit ihr durch die lösbare Kupplung 0 verbunden ist, über ein Z ! 1hnradvorgelege P, R, S, T auf die für beide Walzenpaare gemeinsame Welle Y. Von dieser wird das horizontale Walzenpaar 1. 2 mittels der Zahnräder TA und T2 angetrieben, während das vertikale Walzenpaar. 3, 4 seinen Antrieb von der gleichen Welle über die Zahnräder U, V, die Kegelräder W, X und die Zahnräder Zl'Z2 erhält. Aus konstruktiven Gründen sind die Teilkreis der Zahnräder T.
T und Zl'Z2 gleich den Durchmessern der Walzenkörper, auf denen sie sitzen. Durch Änderung der Zahnräder P. R. 8 kann die Tourenzahl der Gruppe erhöht oder herabgesetzt werden. Durch Austausch der Zahnräder U und V ist es weiters möglich, die relative Geschwindigkeit der beiden Walzenpaare der Gruppe zu ändern.
Die Stillsetzung einzelner, zum Walzvorgang nicht erforderlicher Gruppen, also bei Entnahme des Walzgutes aus einer früheren Walzengruppe, wird durch Lösung der entsprechenden Kupplungen 0 bewirkt. Die Entnahme des Materials findet dann durch Anschluss an die aufklappbaren Führungen bei H über die Rohrführungen. K statt. Sämtliche Wellen sowie die Walzen laufen auf Kugel-oder Wälzlagern.
Cm das langsame Anlaufen der Maschine während der Zeit zu erzielen, in welcher der Draht in die einzelnen Kaliber eingeführt wird, ist die Hauptantriebswelle. J mit dem Antriebsmotor durch eine elastische Kupplung Ku verbunden.
Die Beschickung der Maschine erfolgt von einem Ofenhaspel E, der sich in einem Muffelofen A befindet, wo das Material, gegen Abbrand geschützt, auf die nötige Walztemperatur gebracht wird. Die Heizung des Ofens erfolgt mit Gas, 01, Kohle oder elektrisch. Der Haspel ist drehbar und erhält seinen Antrieb von der Welle 1 aus mit einer Umfangsgeschwindigkeit, die der Einzugsgeschwindigkeit des ersten Walzenpaares entspricht. Steht ein Sehnellwê1lzwerk zur Verfügung, so kann der Draht, sofern er noch die Walztemperatur besitzt, unmittelbar. also ohne Ofen. 1. in die Walzmaschine eingeführt werden, allenfalls über ein Heizrohr.
Zur Kühlung der Walzen sowie zur Entfernung des Walzzunders wird ein Gebläse verwendet. das den zu kühlenden Stellen kalten Wind zuführt und gleichzeitig für den Ofen den entsprechenden Wind liefert. Die Walzenkörper können auch im Innern durch fliessendes Wasser gekühlt werden.
Das fertiggewalzte Material läuft auf einem mechanisch angetriebenen Haspel L auf, sei es aus dem letzten Walzenpaare oder über die Kaliberführungen K aus früheren Walzengruppen.
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kleiner sind, u. zw. nur in dem Masse, dass weder eine Zerrung des Materials in den Gruppen noch eine Schoppung (Stauchung) zwischen den Gruppen eintreten kann.