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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entfernen eines Schmiermittels
fürs Trockendrahtziehen
und insbesondere eine Vorrichtung zum Entfernen eines Schmiermittels
fürs Trockendrahtziehen, die
wirksam einen Schmierstoff entfernen kann, der auf der Oberfläche eines
Stahldrahts oder eines aluminiumumhüllten Stahldrahts für Starkstromleitungen
zurückgeblieben
ist.
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Ein
aluminiumumhüllter
Stahldraht (AD) für Starkstromleitungen
liegt im Allgemeinen in einer Form vor, in der ein Stahldraht auf
seiner Oberfläche eine
Aluminiumumhüllung
hat, weswegen der Stahldraht im Inneren des aluminiumumhüllten Stahldrahts
die Wirkung hat, die Zugfestigkeit des Stahlstabs zu erhöhen, und
die Aluminiumumhüllung
auf der Oberfläche
des Stahlstabs hauptsächlich
als ein elektrischer Leiter wirkt.
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Es
werden mehrere aluminiumumhüllte Stahldrähte zu Strängen verarbeitet
und für
Oberleitungen verwendet, die Starkstromleitungen für die Hochspannungsübertragung
darstellen.
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Ein
herkömmliches
Verfahren zur Aufbringung der Aluminiumumhüllung auf der Oberfläche des
Stahldrahts ist ein kontinuierliches Strangpressverfahren. Der durch
das kontinuierliche Strangpressen erzeugte aluminiumumhüllte Stahldraht
wird entsprechend dem Durchmesser des Stahldrahts in mehreren Schritten
eines Drahtziehvorgangs zu einem Stahldraht mit gewünschtem
Durchmesser gezogen.
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Das
Drahtziehen lässt
sich generell in ein Nassdrahtziehverfahren und ein Trockendrahtziehverfahren
einteilen.
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Das
Nassdrahtziehverfahren wird so durchgeführt, dass ein Stahlstab beim
Hindurchgehen durch eine Drahtziehform in einem Zustand gezogen wird,
in dem mit einer Druckform auf ein im flüssigen Zustand befindliches
Schmiermittel ein Druck aufgebracht wird. Wenn also ein schwacher
Druck auf das Schmiermittel aufgebracht wird, brechen die Formen leicht.
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Außerdem ist
es schwierig, mit Hilfe der Druckform den Druck des Schmiermittels
in einem vorbestimmten Zustand zu halten, weswegen das Nassdrahtziehverfahren
hauptsächlich
zum Drahtziehen bei geringer Geschwindigkeit genutzt wird.
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Verglichen
mit dem Nassdrahtziehverfahren verwendet das Trockendrahtziehverfahren
ein Schmiermittel mit Seifenbestandteilen (KaOH + NaOH), das sich
nicht im flüssigen
Zustand, sondern in einem festen Zustand befindet. Aufgrund des
festen Schmiermittels lässt
sich demnach leicht Druck auf das Schmiermittel bringen und der
Druck des Schmiermittels in einem vorbestimmten Zustand halten.
Da die Formen auch beim Drahtziehen mit hoher Geschwindigkeit nicht
brechen, hat sich dieses Verfahren in großem Umfang beim Hochgeschwindigkeitsdrahtziehen
mit ungefähr
400 m/min durchgesetzt.
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Das
Schmiermittel für
das Trockendrahtziehen enthält
die Seifenbestandteile zum Drahtziehen im Allgemeinen in einem bestimmten
Mischungsverhältnis.
Die Seifenbestandteile beinhalten KaOH und NaOH, die in einem vorbestimmten
Verhältnis
gemischt sind.
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Das
Schmiermittel der Seifenbestandteile besteht aus Teilchen vorbestimmter
Größe. Und
zwar haben die Teilchen eine Größe von mehreren
Dutzend Mikrometern bis mehreren Millimetern.
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Vor
dem Drahtziehen wird im Allgemeinen ein Hauptschmiersystem auf eine
solche Weise betrieben, dass das Schmiermittel beim Vorschub des durch
den Schmiermittelbehälter
gehenden Drahtmaterials durch eine Kraft bewegt wird, die der Reibung
zwischen dem Drahtmaterial und dem auf die Oberfläche des
Materials aufgebrachten Trockenschmiermittel zuzuordnen ist.
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Dadurch
sammelt sich das Schmiermittel auf dem Drahtmaterial entlang der
Oberfläche
des Drahtmaterials hauptsächlich
am Auslass des Schmiermittelbehälters
beziehungsweise am Einlass der Druckform oder der Drahtziehform
an. Ein Teil des angesammelten Schmiermittels geht dann zusammen
mit dem Drahtmaterial durch das Innere der Form, etwa einem Verjüngungsteil
und einem Lagerungsteil der Form, hindurch, was die Reibung zwischen
dem Material und der Form minimiert.
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Nach
dem Drahtziehen bleibt das Schmiermittel zwar nicht immer, aber
häufig
in einer gewissen Menge auf der Oberfläche des Drahtmaterials zurück, was
während
der Nachbearbeitung, etwa der Strangbildung, zu einem Verstreuen
des Schmiermittels führt
und die Umwelt verunreinigt.
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Als
Verfahren zum Entfernen des Schmiermittels für das herkömmliche AD-Trockendrahtziehen kommen
die folgenden Verfahren in Frage.
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Bei
einem dieser Verfahren werden einige aus Stoff bestehende Stücke verwendet,
um das Schmiermittel entfernen. Bei diesem Verfahren geht das Drahtmaterial
nach Beendigung des Drahtziehens durch die Mitte der Stoffstücke hindurch,
die so aufgehäuft
sind, dass sie mehrere Falten bilden, so dass das Schmiermittel
auf natürliche
Weise entfernt werden kann.
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Ein
anderes Verfahren verwendet zum Entfernen des Schmiermittels Wasser.
Als Wasser verwendendes Verfahren wurde eine Vorgehensweise vorgeschlagen,
bei dem das Schmiermittel vor allem mit warmen Wasser auf natürliche Weise
entfernt wird, indem das Drahtmaterial durch das Warmwasserbad läuft, eine
Vorgehensweise, bei dem das Schmiermittel mit Wasser entfernt wird,
das mit einem hohen Druck durch eine Düse gespritzt wird, eine Vorgehensweise,
bei der das Schmiermittel mit einer drehenden Bürste entfernt wird, oder dergleichen.
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Unter
diesen herkömmlichen
Verfahren, das Schmiermittel für
das Trockendrahtziehen zu entfernen, ist das die Stoffstücke verwendende
Verfahren mit den Problemen verbunden, dass dieses Verfahren zwar
beim Drahtziehen mit geringer Geschwindigkeit Anwendung finden kann,
dass aber nur eine minimale Reinigung erfolgt und die Stoffstücke häufig durch
neuen Stoff ersetzt werden müssen,
wenn das Drahtziehen bei 400 m/min oder mehr erfolgt.
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Beim
Entfernen des Schmiermittels im Warmwasserbad treten keine Probleme
auf, wenn das Drahtziehen bei geringer Geschwindigkeit erfolgt.
Beim Hochgeschwindigkeitsdrahtziehen mit 400 m/min oder mehr erfolgt
jedoch keine ausreichende Reinigung und sollte das Wasserbad eine Länge von
5 m ~ 10 m haben. Selbst wenn ein solches langes Wasserbad zur Verfügung steht,
kommt es dennoch häufig
vor, dass keine perfekte Reinigung erfolgt.
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Die
die Hochdruckspritzdüse
und die sich drehende Bürste
verwendenden Verfahren sind mit den Problemen verbunden, dass die
Reinigung nicht ausreicht und dass das Reinigungswasser leicht durch
das Anhaften des Schmiermittels am Reinigungswasser verunreinigt
wird, so dass die Einspeise- und Abflusswege durch das verunreinigte
Reinigungswasser blockiert werden können.
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Angesichts
der obigen Probleme liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine
Vorrichtung zum Entfernen eines Schmiermittels fürs Trockendrahtziehen zur Verfügung zu
stellen, mit der sich auch bei einem Hochgeschwindigkeitsdrahtziehen
mit 400 m/min oder mehr leicht und perfekt das auf der Oberfläche eines
Drahtmaterials verbliebene Trockenschmiermittel auf leichte und
preisgünstige
Weise entfernen lässt,
um dadurch während
der Nachbearbeitung einen stabilen Betrieb zu gewährleisten
und das Verstreuen des Schmiermittels in der Umgebung zu minimieren,
damit die Umweltbelastung verringert wird.
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Gemäß einer
Ausgestaltung der Erfindung werden die obige und weitere Aufgaben
durch eine Vorrichtung zum Entfernen eines Schmiermittels fürs Trockendrahtziehen
gelöst,
mit: einem Gehäuse,
das mit einer Abdeckung und an seinen entgegengesetzten Seiten mit
Durchstoßlöchern versehen
ist, damit ein Stahldraht durch das Gehäuse laufen kann; einer Vielzahl
von Antriebsmotoren, die auf einer Seite außen vom Gehäuse vorgesehen sind; drehbaren
Bauteilen, die sich innerhalb des Gehäuses befinden und über einen
Riemen, der sie drehen soll, mit den Antriebsmotoren verbunden sind,
die jeweils den drehbaren Bauteilen entsprechen; Stützplatten
zum Stützen
der drehbaren Bauteile; und Reinigungsbauteilen, die mit den drehbaren
Bauteile gekoppelt sind und einen Weg bilden, durch den der Stahldraht
läuft.
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Die
Vorrichtung zur Reinigung des Schmiermittels entfernt während des
Hochgeschwindigkeitsdrahtziehvorgangs das auf dem Stahldraht verbliebene
Schmiermittel rasch und verhindert, dass das entfernte Festschmiermittel
ausgetragen wird, wodurch eine Umweltverschmutzung verhindert wird.
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Ein
deutlicheres Verständnis
der obigen und weiterer Aufgaben und Merkmale der Erfindung ergibt
sich aus der folgenden ausführlichen
Beschreibung, die in Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen zu lesen ist,
die Folgendes zeigen:
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1 eine
erfindungsgemäße Vorrichtung zum
Reinigen eines Schmiermittels fürs
Trockendrahtziehen;
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2 die
Vorrichtung von 1 in seitlicher Teilaufsicht;
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3 ein
Reinigungsbauteil der Vorrichtung von 1; und
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4 das
Reinigungsbauteil von 3 im Querschnitt.
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Unter
Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
werden nun ausführlich
bevorzugte Ausführungsbeispiele
der Erfindung beschrieben.
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1 zeigt
eine erfindungsgemäße Vorrichtung
zum Entfernen eines Schmiermittels fürs Trockendrahtziehen und 2 die
Vorrichtung von 1 in seitlicher Teilaufsicht. 3 zeigt
ein Reinigungsbauteil der Vorrichtung von 1 und 4 das
Reinigungsbauteil von 3 im Querschnitt.
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Wie
in den Zeichnungen gezeigt ist, ist die erfindungs gemäße Vorrichtung
mit einem Gehäuse 12 und
einer an einem oberen Abschnitt des Gehäuses 12 vorgesehenen
Abdeckung versehen, um das Gehäuse 12 öffnen und
schließen
zu können.
Das Gehäuse 12 hat
an seinen entgegengesetzten Seiten Durchstoßlöcher 14, damit ein
Stahldraht 13 durch das Gehäuse 12 laufen kann.
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Das
Gehäuse 12 ist
mit einer Vielzahl von Antriebsmotoren 15 ausgestattet,
die auf einer Seite außen
vom Gehäuse 12 jeweils
um einen vorbestimmten Abstand beabstandet sind. Innerhalb des Gehäuses 12 befinden
sich drehbare Bauteile 21, die jeweils den Antriebsmotoren
entsprechen. Die drehbaren Bauteile 21 sind mit den Antriebsmotoren 15 über Riemen 16 verbunden,
die die drehbaren Bauteile 21 drehen sollen.
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Die
drehbaren Bauteile 21 werden an ihrem unteren Ende jeweils
von an dem Gehäuse 12 angebrachten
Stützplatten 17 gestützt und
sind mit Reinigungsbauteilen 31 ausgebildet, so dass der
Stahldraht 13 durch die Reinigungsbauteile 31 laufen kann.
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Dabei
können
die von den Riemen 16 gedrehten drehbaren Bauteile 21 jeweils
eine zylinderförmige
Drehwelle 22, durch die der Stahldraht 13 laufen
kann, ein Paar Befestigungen 23, die an der Stützplatte 17 angebracht
sind, um die angetriebene Drehwelle 22 halten, und mit
Lagern versehen sind, so dass sich die durch die Befestigungen 23 gehende Drehwelle
in den Befestigungen drehen kann, und ein Paar Verbindungsstücke 24 umfassen,
die derart zueinander entgegengesetzt an den Seiten der Befestigungen 23 angeordnet
sind, dass sie mit der Drehwelle 22 gekoppelt sind, um
sich zusammen mit der Welle zu drehen. Die Verbindungsstücke 24 haben
jeweils Nuten, in die die Reinigungsbauteile eingepasst sind.
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Die
Verbindungsstücke 24 können so
aufgebaut sein, dass die Reinigungsbauteile lösbar in sie eingepasst werden
können,
um eine Reinigung oder einen Austausch der Reinigungsbauteile 31 zu
erlauben.
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Die
Anzahl der Reinigungsbauteile 31 hängt von der Größe und Ziehgeschwindigkeit
des Stahldrahts 13 ab. Die Reinigungsbauteile können in
die Durchstoßlöcher 14 des
Gehäuses 12 eingeführt werden,
um die Reinigung durchzuführen.
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Die
Reinigungsbauteile 31 bestehen übrigens jeweils aus einem spiralförmigen Rahmen 32 und
einer Vielzahl innerhalb des Rahmens 32 befestigter und
sich einander überlappender
Nesselgarne 33 (engl. gray yarns), so dass das Schmiermittel durch
die Reibung zwischen den Nesselgarnen und dem Stahldraht entfernt
werden kann, wenn der Stahldraht 13 durch das Reinigungsbauteil 31 hindurchläuft.
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Der
spiralförmige
Rahmen 32 hat vorzugsweise eine Steigung innerhalb von
20 ~ 60% des Rahmenaußendurchmessers.
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Des
Weiteren wird als Material für
die Nesselgarne Nylon 66 bevorzugt. Die Nesselgarne sind vorzugsweise
länger
als der Innendurchmesser des spiralförmigen Rahmens 32 und
kürzer
als der Innendurchmesser ± 5
mm des spiralförmigen
Rahmens 32. Natürlich
können
die Nesselgarne auch genauso lang wie der Innendurchmesser des Rahmens 32 sein.
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Das
Gehäuse 12 ist
mit ein oder mehr Gebläsen 27,
die Luft blasen, um das auf dem jeweiligen Reinigungsbauteil 31 verbliebene
Schmiermittel zu entfernen, und mit Sammelplatten 28 versehen,
die das von den Gebläsen 27 verstreute
Schmiermittel an einem unteren Abschnitt des Gehäuses 12 sammeln.
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Die
Sammelplatten laufen jeweils nach unten zusammen, so dass sie am
unteren Ende der Sammelplatte ein Zusammenlaufloch 29 bilden.
Das Zusammenlaufloch 29 kann mit einem (nicht gezeigten) Staubabscheider
ausgestattet sein.
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Es
werden nun die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung und ihre vorteilhaften Wirkungen
beschrieben.
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Wenn
der Stahldraht 13 mit dem Schmiermittel auf seiner Oberfläche mit
hoher Geschwindigkeit durch das Gehäuse läuft, drehen sich die von den Antriebsmotoren 15 angetriebenen
drehbaren Bauteile 21, so dass die an die Verbindungsstücke der drehbaren
Bauteile 21 gekoppelten Reinigungsbauteile 31 die
Außenumfangsfläche des
Stahldrahts 13 während
seiner Drehung reinigen.
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Und
zwar berührt
die Vielzahl der sich in jedem Reinigungsbauteil mit hoher Geschwindigkeit drehenden
Nesselgarne 33 den Stahldraht 13, wenn der Stahldraht 13 durch
die Reinigungsbauteile 31 läuft, wodurch das Schmiermittel
auf der Oberfläche des
Stahldrahts 13 entfernt wird.
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Wenn
der Vorgang zum Entfernen des Schmiermittels für längere Zeit durchgeführt wird, haftet
währenddessen
das Schmiermittel an den Nesselgarnen 33 an, so dass die
Reinigungswirkung absinken kann. Deswegen bläst das Gebläse 27 Luft, um das
an den Nesselgarnen 33 anhaftende Schmiermittel zu entfernen.
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Das
verstreute Schmiermittel wird dann am unteren Ende des Gehäuses 12 mittels
der Sammelplatten 28 des Gehäuses 12 gesammelt.
Dabei kann der (nicht gezeigte) mit den Zusammenlauflöchern 29 der
Sammelplatten 28 verbundene Abscheider die Wirkung haben,
das Schmiermittel aufzusammeln.
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Die
Abdeckung 11 des Gehäuses 12 verhindert
eine Verschmutzung der Umwelt, indem sie das Verstreuen des Schmiermittels
nicht nur während des
Entfernens des Schmiermittels, sondern auch während des Waschens der Nesselgarne 33 verhindert.
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Wie
sich aus der Beschreibung ergibt, hat die Erfindung die vorteilhafte
Wirkung, dass das Schmiermittel auf der Oberfläche des Stahldrahts bei Verwendung
der erfindungsgemäßen Vorrichtung wirksam
durch die Reibung zwischen dem Schmiermittel fürs Drahtziehen und dem Stahldraht
entfernt werden kann, die durch die Drehung der Nesselgarne entsteht.
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Eine
weitere vorteilhafte Wirkung ist die, dass das Schmiermittel auch
im Fall eines Hochgeschwindigkeitsdrahtziehens bei 400 m/min oder
mehr vollständig
von der Oberfläche
des Stahldrahts entfernt werden kann.
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Eine
weitere vorteilhafte Wirkung ist die, dass sich die Reinigungsbauteile
länger
nutzen lassen, da das Trockenschmiermittel nicht nur durch die Drehbewegung
der Reinigungsbauteile, sondern auch durch das Gebläse von der
Oberfläche
des Stahldrahts entfernt werden kann.
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Schließlich ist
eine weitere vorteilhafte Wirkung die, dass die Abdeckung am oberen
Abschnitt des Gehäuses
und die Mittel zum Sammeln des vom Stahldraht oder von den Nesselgarnen
entfernten Trockenschmiermittels verhindern, dass das Schmiermittel
verstreut und die Umwelt verschmutzt wird.
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Es
versteht sich, dass die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele und die beigefügten Zeichnungen
nur Darstellungszwecken dienen und die Erfindung nur durch die folgenden
Ansprüche
beschränkt
wird. Dem Fachmann wird ersichtlich sein, dass verschiedene Abwandlungen,
Hinzufügungen und
Ersatzmöglichkeiten
zulässig
sind, ohne von dem in den beigefügten
Ansprüchen
angegebenen Schutzumfang und Erfindungsprinzip abzuweichen.