DD143142B1

DD143142B1 - Kuehlsystem bei drahtwindungslegern

Info

Publication number: DD143142B1
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: 1982-06-30
Also published as: DD143142A1; DE3012639A1

Description

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Titel der Erfindung;;

Kühlvorrichtung bei Drahtwindungslegern

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung bei Drahtwindungslegern zum Kühlen der rotierenden Hohlwelle und des mittig darin angeordneten Legerohres, wobei das Kühlmittel über ein an der Drahteinlaufseite angeordnetes Gehäuse der Hohlwelle 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 »Vegfall der Stützglocke wird das Legerohr an die Hohlwelle angeflanscht· Zur Führung des v/armen Walzdrahtes ist als sogenanntes geteiltes Legerohr ein· Drahtführungsrohr mittig in der Hohlwelle angeordnet« Der V/alzdraht, der wie eine ständige Heizspirale das Legerohr durchläuft, erwärmt dieses und die Hohlwelle, so daß beide thermisch stark beansprucht werden· An den Kontaktstellen zwischen Legerohr und 7/alzdraht bedeutet dies ein örtliches Ausglühen und die durchgeführte Vergütung des Legerohres zur Erhöhung der Standzeit wird praktisch wirkungslose Erhöhter Verschleiß und eine kurze Betriebsdauer des Legerohres ist die Folge,,

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Um diesem Mangel abzuhelfen, ist es bekannt, bei vertikal angeordnetem »Vindungsleger zum Kühlen des Legerohres, der Hohlwelle und des oberen Haspelraumes drahteingangsseitig der Hohlwelle einen Einlauftrichter anzuordnen und in diesem einen Haltering für das Legerohr vorzusehen₀ Der Haltering besitzt mehrere seitliche Kühlwasseraustrittsöffnungen, durch die das Kühlwasser austritt und infolge der Schwerkraft am Legerohr herabläuft» Am unseren Teil der Hohlwelle sind zum Ableiten des Kühlwassers schräge Radial— bohrungen vorhanden, die in einen im oberen Haspelarm angeordneten vVasserfangraum mit Abflußstutzen einmünden, (V/P 52 329, 7 b, 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 Draht 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 Wasser den gesamten Verfahrensablauf»

Die sichere Zufuhr einer ausreichenden Jassermenge zur Kühlung des Führungsrohres war gleichfalls nicht gegeben, so daß ein örtliches Ausglühen des Führungsrohres an den Kontaktstellen mit dem warmen Walzdraht nicht verhindert wurde und ein Auswechseln des Führungsrohres bzw. des Legerohres allzuoft vorgenommen werden mußte.

Beispielsweise mußte .nach Durchlauf von tfalzdraht 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 bekommene

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung besteht in einer gesteuerten Kühlmittelzufuhr der nötigen Menge zur Außenkühlung des Lege—

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rohres und zur Innenkühlung der Hohlwelle bei einem vorzugsweise horizontal angeordneten tfindungsleger, wobei als Kühlmittel vorzugsweise Kühlwasser eingesetzt wird»

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurcn gelöst, daß in dem Gehäuse im Bereich des Kühlmittelzulaufes eine mit Aussparungen oder Schaufeln versehene Schleuderscheibe an der Hohlwelle angeordnet ist.

Es gehört zum «jesen der Erfindung, daß bei radial zur Schleuderscheibe vorgesehener Kühlmittelzuführung die Schleuderscheibe Aussparungen aufweist, die tangential zum Kingraum verlaufen und die Schleuderscheibe im Bereich des Kühlmittelzulaufes von einer Ringkammer umgeben ist. Um den Fluß des Kühlmittels zu unterstützen, ist die Innenwandung der Hohlwelle mit einer gewindeartigen Nut versehen. Bs gehört mit zur Erfindung, daß beidseitig der Kingkammer Halbschalen mit Eindrehun^en versehen sind, in denen bis auf die Hohlwelle schleifende Dichtscheiben angeordnet sind, so daß geringe Ivlengen Kühlwasser aus der Ringkammer austreten können und somit schmierend zwischen Sichtscheibe und Schleuderscheibe wirken о

Eine andere Möglichkeit der Erfindung sieht vor, daß bei axial zur »schleuderscheibe mittels Einspritzdüsen vorgesehener Kühlmittelzuführung die Schleuderscheibe drei nit Einlaufschrägen versehene Schaufeln zur gleichzeitigen radialen Abstützung des Legerohres und zur Förderung des Kühlmittels besitzt,,

Weiterhin ist kennzeichnend, daß die Schleuderscheibe wassereinlauf se it ig mit einem als Wasserkammer ausgebildeten Fangring verbunden ist _o

Ausführungsbeispiel

Anhand eines Ausführungsbeispieles soll die Erfindung näher erläutert werden, Es zeigen:

Figo 1 einen Schnitt durch einen horizontal liegenden Windungsleger

Fig. 2 einen vergrößerte Darstellung der Einzelheit X nach Fig. 1

Fig. 3 einen Schnitt A-A nach Fig. 2

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Fig, 4 eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit у nach fig. 2

Fig, 5 ein Beispiel der axialen Kühlwasserzufuhr Fig· 6 einen Schnitt A-A nach Pig· 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, Legerohr 2, Stützglocke 5 und nicht dargestellter Schutzhaube und dem Antrieb· Wie allgemein bekannt, wird in modernen Walzwerken der Walzdraht nach dem Walzen und Durchlaufen von Kühlstrecken einem Y/indungsleger zugeleitet, der den Draht auf einem endlosen Fördermittel ablegt. Vor dem Windungsleger ist zur Unterstützung der Draht geschwindigkeit ein Treiber 1 angeordnet, der den Walzdraht durch ein im V/indungsleger angeordnetes Legerohr 2 bewegt· Durch die Rotation und die Form des Legerohres 2 wird der 7/alzdraht zu nichtkonzentrischen Ringen bzw* Windungen 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 befestigte Beim Durchlaufen des Walzdrahtes mit etwa 750° C durch das Legerohr 2 wird eine beachtliche Wärmemenge an das Legerohr 2 und den V/indungsleger abgegebene 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 gedrückte Durch die Aussparungen 9 in der Schleuderscheibe 10 gelangt das Kühlwasser in den Ringraum 11 zwischen Legerohr 2 und Hohlwelle 4 und strömt in Bewegungsrichtung des Walzdrahtes in dichtung Stützglocke 5· 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 einen Kühlwasserkästen 6 geschleudert· Von dort fließt das Kühl v/asser durch den Ablauf 14 zurück

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in den Kühlwasserkreislauf_β Der Hingraum 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 der Kühlmittelzuführung 7 das zweigeteilte Gehäuse 17, zwei Halbschalen 18, die in ihren Sindrehungen 19 mit der Breite e^ die Sichtscheiben 20 mit der Breite e^ aufnehmen und die Ablauföffnung 21_o Die Halbschalen 18 sind am Gehäuse 17 befestigt» Die Trennfuge 22 ist durch ein entsprechendes Mittel abgedichtet· Das zwischen Legerohr 2 und -Sichtscheibe 15 hindurchtretende Kühlwasser fließt durch die tfasserauffangkammer 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 26, Die Aussparungen 9 in 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 об = 30° aufweist о Der Durchmesser d der Schleuderscheibe 10 und der Sichtscheiben 20 ist so toleriert, dai3 eine ganz geringe Menge des Kühlmittels zur Schmierung und Kühlung der rotierenden Teile hindurchtritt.

Eine andere Möglichkeit zur Einbringung des Kühlwassers zwischen Legerohr 2 und Hohlwelle 4 ist in den ^ig₀ 5 bis 7 dargestellt« Ebenfalls am Rahmen 3 des Windungslegers kann eine andere Kühlmittelzufuhr angeordnet werden. Diese besitzt drei gleichmäßig am Umfang verteilte Einspritzdüsen 29· DIe_-, se spritzen das Kühlwasser axial auf eine Schleuderscheibe 27, die auswechselbar an der Hohlwelle 4 angeordnet ist. Inner« halb der Schleuderscheibe 27 sind drei mit Einfuhrschrägen versehene Schaufeln 30 zur radialen Abstützung des Legerohres 2 und zum Kühlmitteltransport angeordnet. V/ärmeausdehnungen des Legerohres 2 sind deshalb ohne Bedeutung. Das aus den Einspritzdüsen 29 austretende V/asser gelangt durch

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die radiale Legerohrabstützung, d, h« durch die Schaufeln 30, in die Hohlwelle 4. Beim Einspritzen des Kühlwassers aus den drei feststehenden Einspritzdüsen 29 auf den rotierenden Schaufelkreis kommt ein großer Teil des V/assers zwischen die Schaufeln 30· 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 Umfangsrichtung der Schleuderscheibe 27 und axial in die Hohlwelle 4 des Windungslegers· Die beschleunigung in Umfangsrichtung bewirkt eine Kühlwasserbeweggung nach außen, so daß das Kühlwasser an die Innen:/an dung der Hohlwelle 4 gelangt und das davor befindliche Kühlwasser in Richtung Stützglocke 5 drückt. D-U₁₀J₂ &±_е 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 V/asserluftgemisch, welches ebenfalls in dichtung Stützglocke 5 transportiert und gleichfalls eine intensive Kühlung des Legerohres 2 bewirkte Ein Teil des Kühlwasserstrahles wird von den Schaufeln 30 abgewiesen. Dieser Kühlwasseranteil wird von einer V/asserkammer 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 ^asserrücklauf transportiert. Da das Legerohr 2 durch das Gehäuse 31 hindurchragt, ist eine zusätzliche ^'asserauffangkammer 32 am Gehäuse 31 angeordnet. Durch öffnungen 33 in der .'/asserauffangkammer 32 wird diese Kühlwassermenge dem Gehäuse 31 wieder zugeführt.

Claims

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Erfindun^sanspruch

· Kühlvorrichtung bei Drahtv/indungslegern zum Kühlen der rotierenden Hohlwelle und des mittig darin angeordneten Legerohres, wobei das Kühlmittel über ein an der Drahteinlaufseite angeordnetes Gehäuse der Hohlwelle zugeleitet wird, gekennzeichnet dadurch, daß in dem Gehäuse (17» 31) im Bereich der Kühlmittelzuführung (7, 7¹) eine mit Aussparungen (9) oder Schaufeln (30) versehene Schleuderscheibe (10 oder 27) an der Hohlwelle (4) angeordnet ist.
2. Kühlvorrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß bei radial zur Schleuderscheibe (10) vorgesehener Kühlmittelzuführung (7) die Schleuderscheibe (10) Aussparungen aufweist, die tangential zum Ringraum (11) verlaufen.

Kühlvorrichtung nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Schleuderscheibe (10) im Bereich der Kühlmittelzuführung (7) von einer Ringkammer (8) umgeben ist.

4· Kühlvorrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Innenwandung der Hohlwelle mit einer gewindeartigen Nut (12) versehen ist«,

5· Kühlvorrichtung nach Punkt 3i gekennzeichnet dadurch, daß beidseitig der Ringkammer (8) die Halbschalen (18) mit Eindrehungen (19) versehen sind, in denen Dichtscheiben (20) angeordnet sind»
6. Kühlvorrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß bei axial zur Schleuderscheibe (27) mittels Einspritzdüsen (29) vorgesehener Kühlmittelzuführung (79 die Schleuderscheibe (27) drei mit Einlaufschrägen versehene Schaufeln (30) zur radialen Abstützung des Legerohres und zur Förderung des Kühlmittels aufweist.

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7· Kühlvorrichtung nach Punkt 6, gekennzeichnet dadurch, daß die Schleuderscheibe (27) wassereinlaufseitig mit einem als Wasserkammer (28) ausgebildeten Fangring verbunden ist.

HierziuLieiten Zeichnungen