DD143142A1

DD143142A1 - Kuehlsystem bei drahtwindungslegern

Info

Publication number: DD143142A1
Application number: DD21299179A
Authority: DD
Inventors: Walter Worgt; Helmut Wenzel
Original assignee: Walter Worgt; Helmut Wenzel
Priority date: 1979-05-18
Filing date: 1979-05-18
Publication date: 1980-08-06
Also published as: DD143142B1; DE3012639A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kuehlsystem bei Drahtwindungslegern zum Kuehlen des im Windungsleger befindlichen Teils des Legerrohres und der Innenteile desselben, wobei das Kuehlmittel dem Raum zwischen der umlaufenden Hohlwelle und dem mittig angeordneten Legerrohr zugefuehrt wird. Derartige Windungsleger kommen in Drahtwalzwerken zum Einsatz, wo Draht mit ueber 45 m/s aus dem letzten Walzgeruest austritt. Ziel und Aufgabe der Erfindung ist die Erhoehung der Standzeit des Legerrohres durch seine optimale Aussenkuehlung und gleichzeitig eine Innenkuehlung der Hohlwelle bei vorzugsweise horizontal angeordneten Windungslegern. Geloest wird die Aufgabe dadurch, dass drahteinlaufseitig an der Hohlwelle 4 eine mit Aussparungen 9 versehene Schleuderscheibe 10 angeordnet ist. Durch die besondere Gestaltung in der Schleuderscheibe 10 wird eine Pumpwirkung auf das Kuehlmittel ausgeuebt, wodurch die Zufuhr einer definierten Kuehlwassermenge zwischen Legerohr 2 und Hohlwelle 4 erfolgt und somit in diesem Abschnitt eine optimale Kuehlung gewaehrleistet ist.

Description

212991

Titel der Erfindung

Kühlsystem bei Drahtwindungslegern

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Kühlsystem bei Drahtwindungslegern zum Kühlen des im Windungsleger befindlichen Teils des Legerohres und der Innenteile desselben, wobei das Kühlmittel der umlaufenden Hohlwelle mit dem mittig angeordneten Legerohr zugeleitet wird.

Derartige Windungsleger kommen in Drahtwalzwerken zum Einsatz·

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Prinzipiell sind die Windungsleger in ihrem Aufbau gleich· An einer wälzgelagerten Hohlwelle ist eine Stützglocke befestigt und das Legerohr wird in dieser und in der Hohlwelle aufgenommen und gehalten bzw, bei Wegfall der Stützglocke wird das Legerohr an die Hohlwelle angeflanscht. Zur Führung des warmen Walzdrahtes ist als sogenanntes geteiltes Legerohr ein Drahtführungsrohr mittig in der Hohlwelle angeordnet. Der Walzdraht, der wie eine ständige Heizspirale das Legerohr durchläuft, erwärmt dieses und die Hohlwelle, so daß beide thermisch stark beansprucht werden. An den Kontaktstellen zv/ischen Legerohr und Walzdraht bedeutet dies ein örtliches Ausglühen und die durchgeführte Vergütung des Legerohres zur Erhöhung der Standzeit wird praktisch wirkungslos» Erhöhter Verschleiß und eine kurze Betriebsdauer des Legerohres ist die Polge₀

Um diesem Mangel abzuhelfen, ist es bekannt, bei vertikal angeordnetem Windungsleger zum Kühlen des Legerohres, der Hohlwelle und des oberen Haspelraumes drahteingangsseitig der -Hohlwelle einen Einlauftrichter anzuordnen und in diesem einen Halt er irg für das Legerohr vorzusehen_e Der Haltering besitzt mehrere seitliche Eühlwasseraustrittsöffnungen, durch die das Kühlwasser austritt und infolge der Schwerkraft am Legerohr herabläuft _o Am unteren Teil der Hohlwelle sind zum Ableiten des Kühlwassers schräge JRadialbohrungen vorhanden, die in einen im oberen Haspelarm angeordneten Wasserfangraum mit Abflußstutzen einmünden,, (WP 52 329, 7b, 5/60)

Bei horizontaler Anordnung des Windungslegers stellt sich als nachteilig heraus, daß am vorgesehenen Abfluß nur wenig Wasser heraustrat, dafür aber die größere Menge des Wassers in das Legerohr gelangte und mit dem Braht aus dem Legerohr herausgeschleudert wurde. Ganz abgesehen davon, daß hierbei schon eine Kühlung des Drahtes zu einem nicht gewollten Zeitpunkt erfolgte und so die Struktur des Drahtes beeinflußte, stört auch das herausschleudernde V/asser den gesamten Verfahrensablauf,»

Die sichere Zufuhr einer ausreichenden Wassermenge zur Kühlung des Führungsrohres war gleichfalls nicht gegeben, so daß ein örtliches Ausglühen des Führungsrohr es an den Kon— taktstellen mit dem warmen Walzdraht nicht verhindert wurde und ein Auswechseln des Führungsrohres bzw« des Legerohres allzuoft vorgenommen werden mußte«

Beispielsweise mußte nach Durchlauf von Walzdraht mit 0 10 mm und ν = 25 m/s die Auswechslung des Führungsrohres nach ca« 100 Stunden erfolgen·

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist die Erhöhung der Standzeit des Legerohres, um somit eine Erhöhung der Durchsatzleistung zu bekommen©

Darlegung des Wesens der Erfindung;

Die Aufgabe der Erfisdung besteht in einer gesteuerten Kühl« iaittelzufuhr der nötigen Menge sur Außenkühlung des Lege«

rohres und zur Innenkühlung des Hohlwelle bei einem vorzugsweise horizontal angeordneten Windungsleger, wobei als Kühlmittel vorzugsweise Kühlwasser eingesetzt wird,

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß drahteinlaufseitig in einem Gehäuse mit rotationssymmetrisch an« geordneten Halbsohalen im Bereich des radialen Kühlmittelzulaufs eine mit Aussparungen versehene Schleuderscheibe an der Hohlwelle angeordnet ist, wobei die Aussparungen tangential zum Innendurchmesser der Schleuderscheibe eingebracht sind und die in Drehrichtung hinten liegende Seitenwand eine Abschrägung von <*, = 30° aufweist ₀ Durch die besondere Gestaltung der Schleuderscheibe wird eine Pumpwirkung auf das Kühlmittel ausgeübt, wodurch die Zufuhr einer definierten Kühlwassermenge zwischen Legerohr und Hohlwelle er- folgt und somit in diesem Abschnitt eine optimale Legerohrkühlung gewährleistet ist« Der im Bereich des Kühlmittelzulaufs befindliche Teil der Schleuderscheibe ist von einer ständig mit Kühlwasser gefüllten Ringkammer umgeben« Um den Fluß des Kühlmittels zu unterstützen, ist die Hohlwelle mit einer Spiralnut νersehen _o Zum Wesen der Erfindung gehört weiterhin, daß beidseitig der Eingkammer die Halbschalen mit Sindrehungen versehen sind, in denen bis auf die Hohlwelle schleifende Dichtscheiben angeordnet sind, so daß geringe Mengen Kühlwasser aus der Eingkammer austreten können und somit schmierend zwischen Dicht scheiben und Schleuderscheibe wirken_e Um das Kühlwasser nicht auf das unter dem Windungsleger liegende Windungstransportband kommen zu lassen, ist der zwischen Legerohr und Hohlwelle gebildete Eingraum einlaufseitig durch eine Zentrierscheibe und auslaufseitig durch eine Stützplatte abgedichtet« Gleichzeitig dient die Zentrierscheibe auch zur Zentrierung des Legerohres in der Hohlwelle_o

Eine andere Möglichkeit der Erfindung sieht vor, daß am Getriebe des Windungslegers eine Kühlmittelzufuhr angeordnet ist, die drei gleichmäßig am Umfang verteilte Düsen aufweist, welche axial auf die Schleuderscheibe gerichtet sind» Hierbei ist kennzeichnend, daß die Schleuderscheibe drei mit Einlaufschrägen versehene Schaufeln zur gleichzeitigen Abstützung des Legerohres und zur Führung des Kühlmittels besitzt ο

Ausführungsbeispiel · -

Anhand eines Ausführungsbeispieles soll die Erfindung näher erläutert v/erden. Es zeigen: .'

Figo1 einen Schnitt durch einen horizontal liegenden Windungsleger

Fig« 2 eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit X nach Fig· 1

Fig· 3 einen Schnitt A-A nach FIg₀ 2

Fig* 4 eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit y nach Figo 2

Fig© 5 ein Beispiel der axialen Sühlwasserzufuhr Fig, 6 einen Schnitt A-A nach Figo 5 Fig· 7 einen Schnitt B-B nach Fig. 5·'

Der Windungsleger besteht im wesentlichen aus den Bauelementen Rahmen 3» Hohlwelle 4 mit Lagerung und Zahnrad, Lege« rohr.2, Stützglocke 5 und nicht dargestellter Schutzhaube und dem Antriebe Wie allgemein bekannt, wird in modernen Walzwerken der Walzdraht nach dem Walzen und Durchlaufen von Kühlstrecken einem Windungsleger zugeleitet, der den Draht auf einem endlosen Fördermittel ablegte Vor dem Windungsleger ist zur Unterstützung der Drahtgeschwindigkeit ein Treiber 1 angeordnet, der den Walzdraht durch ein im bindungsleger angeordnetes Legerohr 2 bewegt« Durch die Rotation und die Form des Legerohres 2 wird der Walzdraht zu nichtkonzentrischen Ringen bzw_o ^indungen geformt und kontinuierlich auf einem Fördermittel abgelegt· Das Legerohr 2 geht durch eine als Hohlwelle 4" ausgebildete Mittelwelle und ist mit dem raumkurvenförmig ausgebildeten Teil außerhalb der Hohlwelle 4 entweder an einer Stützglocke 5 oder einem Zentralrohr befestigt„ Beim Durchlaufen des Walzdrahtes mit etwa 750° G durch das Legerohr 2

wird' eine beachtliche Wärmemenge an das Legerohr 2 und an den Windungsleger abgegeben© Zur Kühlung des Legerohres 2 und der Hohlwelle 4 wird durch den Kühlmittelzulauf 7 vorzugsweise Kühlwasser mit einer Temperatur kleiner 30° C und einem statischen Druck bis zu 0,4 MPa in die Ringkammer 8 eingebracht und vertikal in die Aussparungen 9 einer Schleuderscheibe 10 gedrückt. Durch die Aussparungen 9 in der Schleuderscheibe 10 gelangt das Kühlwasser in den Ringrauia 11 zwischen Legerohr 2 und Hohlwelle 4 und strömt in Bewegungsrichtung des Walzdrahtes in Richtung Stützglocke 3· Zur Unterstützung des Kühlwasserstromes ist die Hohlwelle mit einer Spiralnut 12 versehen» Das Kühlwasser selbst wird im vorderen Teil der Hohlwelle 4 durch Löcher 13 infolge der Fliehkräfte in einem Kühlwasserkästen 6 geschleudert.

Von dort flieSt das Kühlwasser durch den Ablauf 14 zurück in den Kühlwasserkreislauf« Der Ringraum 11 wird einlaufseitig durch eine Zentrierscheibe 15 und in der Stützglocke 5 durch eine Platte 16 so verschlossen, daß das Legerohr 2 montierbar ist und einlaufseitig auf Mitte Windungsleger gehalten wird. Die Schleuderscheibe 10 ist an der Hohlwelle 4 auswechselbar befestigt. Zur Kühlmittelzufuhr gehören neben dem Kühlmittelzulauf 7 das zweigeteilte Gehäuse 17» zwei Halbschalen 18, die in ihren Eindrehungen 19 mit der Breite e,- die Dicht scheiben 20 mit der Brei- te βρ aufnehmen und die Ablauföffnung 21· Die Halbschalen sind am Gehäuse 17 befestigt. Die Trennfuge 22 ist durch ein entsprechendes Mittel abgedichtet. Das zwischen Legerohr und Dichtscheibe 15 hindurchtretende Kühlwasser fließt durch die Wasserauffangkammer 23 und die Durchtrittsöffnung 24 in die Ablauföffnung 21. Dorthin fließt auch das Kühlwasser, . welches zwischen Schleuderscheibe 10 und Dichtscheiben 20 hindurchtritt· Die Abdichtung der Kühlwasserzufuhr zum Windungsleger erfolgt durch eine übliche Dichtung 25 im Lagerdeckel 26ο Die Aussparungen 9 i£ der Schleuderscheibe 10 sind so eingebracht, daß sie tangential zum Ringraum 11 liegen. Sie besitzen die Breite a und die Länge b, während eine Seite zur anderen die Anschrägung cc=: 30° auf v/ei st. Der Durchmesser d der Schleuderscheibe 10 und der Dichtscheiben 20 ist so toleriert, daß eine ganz geringe Menge des

Kühlmittels zur Schmierung und Kühlung der rotierenden Teile hindurchtritfc ·

Eine andere Möglichkeit zur Einbringung des Kühlwassers zwischen Legerohr 2 und Hohlwelle 4 ist in den Fig. 5 bis 7 dargestellte Ebenfalls am Rahmen 3 des Windungslegers kann eine andere Kühlmittelzufuhr angeordnet werden« Diese besitzt drei gleichmäßig am Umfang verteilte Einspritzdüsen 29o Diese spritzen das Kühlwasser axial auf eine Schleuderscheibe 27 j die auswechselbar an der Hohlwelle 4 angeordnet ist_o Inner— halb der Schleuderscheibe 27 sind drei mit Einfuhrschrägen versehene Schaufeln 30 zur radialen Abstützung des Legerohres 2 und zum KühlmitteItransport angeordnet. Wärmeausdehnungen des Legerohres 2 sind deshalb ohne Bedeutung,, Das aus den Einspritzdüsen 29 austretende Wasser gelangt durch die radiale Legerohrabstätzung, do h« durch die Schaufeln 30, in die Hohlwelle 4_O Beim Einspritzen des Kühlwassers aus den drei feststehenden Einspritzdüsen 29 auf den rotierenden Schaufelkreis kommt ein großer Teil des W-assers zwischen die Schaufeln 30 _o Durch die rotierenden Schaufeln 30 wird das Kühlwasser zwangsläufig mitgenommen und in die Hohlwelle 4 gedrückt. Das Kühlwasser erhält dabei durch zweckmäßig ausgebildete Schrägen der Schaufeln 30 eine Beschleunigung in ümfangsrichtung der Schleuderscheibe 27 und axial in die Hohlwelle 4 des Windungslegers· Die Beschleunigung in Umfangsrichtung bev/irkt eine Kühlwasserbewegung nach außen, so daß das Kühlwasser an die Innenwandung der Hohlwelle 4 gelangt und das davor befindliche Kühlwasser in Richtung Stützglocke 5 drückt· Durch die axiale Beschleunigung wird das Kühlwasser innerhalb der Hohlwelle 4 transportiert. Beim Durchtritt des Kühlwassers durch die Schleuderscheibe 27 tritt gleichzeitig eine Wasserzerstäubung auf. Es bildet sich ein Wasserluftgemisch, welches ebenfalls in Richtung Stützglocke 5 transportiert und gleichfalls eine intensive Kühlung des Legerohres 2 bewirkt«, Sin Teil des Kühlwasser-.

Strahles wird von den Schaufeln· 30 abge¥/iesen₀ Dieser Kühlwasseranteil wird von einer Wasserkammer 28 des Fangringes 34 aufgefangen und erneut den Schaufeln 30 der Schleuderscheibe 27 zugeführt und in die Hohlwelle 4 befördert«

Das von den Schaufeln 30 der Schleuderscheibe 27 nicht erfaßte Wasser wird vom Gehäuse 31 aufgefangen und durch die Ablauföffnung 21 in den Wasserrücklauf transportiert. Da das Legerohr 2 durch das Gehäuse 31 hindurchragt, ist eine zusätzliche Wasserauffangkammer 32 am Gehäuse 31 angeordnet« Durch Öffnungen 33 in der 'tfasserauffangkammer 32 wird diese Kühlwassermenge den Gehäuse 31 wieder zugeführt*

Claims

Erfindungsanspruch,

· Kühlsystem bei Drahtwindungslegern zum Kühlen des im Windungsleger befindlichen Teils des Legerohres und der Innenteile desselben, wobei das Kühlmittel der umlaufenden Hohlwelle mit dem mit tig angeordneten Legerohr zugeleitet wird, gekennzeichnet dadurch, daß drahteinlauf seitig in einem Gehäuse. (17$ 31) im Bereich des Kühlmittelzulaufes (7, 7') eine mit Aussparungen (9) oder Schaufeln (30) versehene Schleuderscheibe (10 oder 27) an der Hohlwelle (4) angeordnet ist.»

2» Kühlsystem nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Aussparungen (9) tangential zum Innendurchmesser der Schleuderscheibe (10) eingebracht sind und die in Drehrichtung hinten liegende Seitenwand eine Schräge von .15 «&= 30° aufweist*

3ο Kühlsystem nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß der im Bereich des Kühlmittelzulaufes (7) befindliche Teil der Schleuderscheibe (10) von einer Ringkammer (8) umgeben ist«,
20

4·© Kühlsystem nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Innenwandung der Hohlwelle (4) mit einer Spiralnut (12) versehen ist«

Kühlsystem nach Punkt 1 und 3$ gekennzeichnet dadurch, daß beidseitig der Ringkammer (8) die Halbschalen (18) mit Eindrehungen (19) versehen sind, in denen bis auf die Schleuderscheibe (10) schleifende Dichtscheiben (20) angeordnet sind«,

Kühlsystem nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der zwischen Hohlwelle (4) und Legerohr (2) gebildete Ringraum .(11) einlaufseitig durch eine Zentrierscheibe (15) "und auslauf seit ig durch eine Stützplatte (16) verschlossen ist»

7· Kühlsystem nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß
am Rahmen (3) des Windungslegers eine Kühlmittelzufuhr
angeordnet ist, die drei gleichmäßig am Umfang verteilte Einspritzdüsen (29) aufweist, die axial auf die
Schleuderscheibe (27) gerichtet sind«,

8, Kühlsystem nach Punkt 7j gekennzeichnet dadurch, daß
die Schleuderscheibe (27) drei mit Einfuhrschrägen versehene Schaufeln (30) zur radialen Abstützung des Legerohres (2) und zur Förderung des Kühlmittels aufweist·

9ο Kühlsystem nach Punkt 8, gekennzeichnet dadurch, daß die Schleuderscheibe (27) wassereinlaufseitig mit einem als Wasserkammer (28) ausgebildeten Fangring (34) verbunden ist ο

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