DE1150643B

DE1150643B - Reel with stationary block in which the wire is cooled by liquid and air

Info

Publication number: DE1150643B
Application number: DEV20501A
Authority: DE
Inventors: Maurice Alton Nye
Original assignee: Vaughn Machinery Co
Current assignee: Vaughn Machinery Co
Priority date: 1960-11-04
Filing date: 1961-04-17
Publication date: 1963-06-27

Description

Man kennt Abziehblöcke für Draht, die umlaufen, und solche, die stillstehen und von einem Windarm umkreist werden. Auch Kombinationen beider Blockgattungen sind bekannt, die umlaufende Trommeln und Windarme haben. Bei stillstehenden Blöcken schließt sich meistens an diese ein zur laufenden Abnahme des Drahtes bestimmter Rohrkrümmer an, der die Drahtlagen von dem horizontalen Block in die Vertikale umlenkt. Die Erfindung beschäftigt sich mit einem solchen Block.One knows withdrawal blocks for wire that circulate and those that stand still and from a wind arm be circled. Combinations of both types of blocks are also known, the revolving drums and have wind arms. In the case of stationary blocks, this is usually followed by the ongoing acceptance of the wire to a certain pipe bend, which the wire layers from the horizontal block into the Vertical deflects. The invention is concerned with such a block.

Beim Ziehen oder sonstigen Bearbeiten erreicht der Draht oft Temperaturen von 200 bis 320° C. Es wird daher mitunter nach jedem Ziehvorgang ein hohler Abziehblock mit Innenkühlung eingeschaltet.When drawing or other processing, the wire often reaches temperatures of 200 to 320 ° C. It becomes therefore a hollow extraction block with internal cooling is switched on after every drawing process.

Man kennt auch Abziehblöcke für Draht, die mit einem Flüssigkeits-Zirkulations- und Kühlungssystem mit Pumpe ausgestattet sind; dieses drückt das Kühlmittel durch an der Blockinnenseite angeordnete schraubenförmige Gänge hindurch und entzieht dem Draht Wärme. Das erwärmte Kühlmittel wird dann vor erneuter Zirkulation durch den Block mittels eines Wärmeaustauschers gekühlt. Meist geht mit der Innenkühlung des Blockes ein Von-Außen-Anblasen mit Luft parallel, um eine gesteigerte Kühlwirkung zu erreichen.Wire withdrawal blocks are also known which have a fluid circulation and cooling system are equipped with a pump; this pushes the coolant through those arranged on the inside of the block helical passages through and removes heat from the wire. The heated coolant is then cooled by means of a heat exchanger before recirculation through the block. Usually goes with the Internal cooling of the block blowing air from the outside in parallel in order to increase the cooling effect reach.

Bei umlaufenden Abziehblöcken mit Innenkühlung muß das Kühlmittel unter Druck in den Block eingepumpt werden; dies erfordert komplizierte Leitungen und Dichtungen, um die Zirkulation und Abdichtung des Kühlmittels im Block zu gewährleisten. Dieses Dichtungsproblem wird erst recht bedeutsam, wenn der Block um eine horizontale Achse umläuft. Im Falle eines stationären horizontalen Abziehblocks ist der Anschluß der Quelle des flüssigen Kühlmittels aber ebenfalls problematisch, da beide Trommelenden frei liegen müssen, um den auf das eine Ende durch den Flügelausleger aufgewickelten Draht vom anderen Ende abnehmen zu können.In the case of rotating extraction blocks with internal cooling, the coolant must be pumped into the block under pressure will; this requires complicated pipes and seals to ensure circulation and sealing of the coolant in the block. This sealing problem becomes even more significant when when the block revolves around a horizontal axis. In the case of a stationary horizontal peeling block the connection of the source of the liquid coolant is also problematic, since both drum ends must be free to remove the wire wound onto one end by the wing arm to be able to take off the other end.

Mit der Erfindung sollen die gemäß vorstehender Ausführungen problematischen Anschlüsse der Kühlmittelleitungen an den Block vermieden werden. Es ist ein im Haspelinneren liegender geschlossener Kühlkreislauf des Blockes vorgesehen, der ohne komplizierte Anschlüsse an den Block ist und die Drahtabnahme nicht behindert. Hierzu wird von einem Haspel des Standes der Technik ausgegangen, der einen auf einer horizontalen, umlaufenden Welle drehbar gelagerten, jedoch beispielsweise durch einen Planetentrieb am Mitlaufen gehinderten Block aufweist, der von einem Windarm umkreist wird. An den Block, der durch Flüssigkeitsumlauf mit Kühlung innen und durch vorbeistreichende Luft außen ge-Haspel mit stillstehendem Block,With the invention, the problematic connections of the coolant lines according to the above statements are intended to avoid the block. It is a closed one inside the reel Cooling circuit of the block provided, which is without complicated connections to the block and which Wire removal not obstructed. For this purpose, a reel of the state of the art is assumed, the one rotatably mounted on a horizontal, rotating shaft, but for example by one Planetary drive having prevented block, which is circled by a wind arm. At the block, which is reeled by circulating fluid with cooling inside and by passing air outside with stationary block,

bei dem eine Kühlung des Drahtes durchin which a cooling of the wire by

Flüssigkeit und durch Luft erfolgtLiquid and takes place through air

Anmelder:Applicant:

The Vaughn Machinery Company,
Cuyahoga Falls, Ohio (V. St. A.)The Vaughn Machinery Company,
Cuyahoga Falls, Ohio (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Phys. G. Liedl, Patentanwalt,
München 22, Steinsdorfstr. 22Representative: Dipl.-Phys. G. Liedl, patent attorney,
Munich 22, Steinsdorfstr. 22nd

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 4. November 1960 (Nr. 67 350)Claimed priority:
V. St. v. America of November 4, 1960 (No. 67,350)

Maurice Alton Nye, Cuyahoga Falls, OhioMaurice Alton Nye, Cuyahoga Falls, Ohio

(V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden(V. St. A.),
has been named as the inventor

kühlt wird, schließt sich der bereits erwähnte Rohrkrümmer an.is cooled, the already mentioned elbow joins.

Die geschilderte Aufgabe läßt sich, wenn man von einem derartigen Haspel ausgeht, lösen, indem der Wärmeaustauscher zum Kühlen der Kühlflüssigkeit innen in den Rohrkrümmer, wo er nicht stört, hineinverlegt, und die Kühlluft unter Hindurchführen durch diesen Rohrkrümmer zum Kühlvorgang mit herangezogen wird, wobei diese Anordnung gleichzeitig auf einfache Weise den Pumpenantrieb durch die Haspelwelle ermöglicht. Es handelt sich demnach bei der Erfindung um eine geschickte Kombination an sich bekannter Merkmale, bei der die Wahl der Haspelgattung in Verbindung mit der Gestaltung und Anordnung des Kühlsystems für das Blockkühlmittel sich in glücklicher Weise ergänzen.The task described can, if one proceeds from such a reel, solve by the Heat exchanger for cooling the cooling liquid installed inside the pipe elbow, where it does not interfere, and the cooling air is drawn through this pipe elbow for the cooling process is, this arrangement at the same time in a simple manner the pump drive through the Reel shaft allows. The invention is therefore a clever combination well-known features in which the choice of reel type in connection with the design and Arrangement of the cooling system for the block coolant complement each other in a happy way.

Die Erfindung besteht mit anderen Worten darin, daß bei dem vorstehend näher umrissenen Haspel die Führung eines Teiles des Kühlluftstromes durch das Innere des Blockes und den anschließenden Krümmer erfolgt, wobei die Umwälzpumpe für die Kühlflüssigkeit auf das in Ablaufrichtung des Drahtes gelegene Stirnende des Blockes aufgesetzt sowie von der Windarmwelle antreibbar ist und die Kühlflüssigkeit durch einen den Innenraum des Krümmers aus-In other words, the invention consists in that in the reel outlined in more detail above Guiding part of the cooling air flow through the interior of the block and the adjoining elbow takes place, the circulation pump for the cooling liquid on the in the direction of flow of the wire located front end of the block is placed and can be driven by the wind arm shaft and the cooling liquid through one of the interior of the manifold

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füllenden Wärmeaustauscher in Form einer Rohrschlange hindurchpumpt. Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen 2 und 3 in Verbindung mit der Beschreibung.filling heat exchanger in the form of a pipe coil. Other features of the Invention emerge from claims 2 and 3 in conjunction with the description.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung und den Zeichnungen hervor. Es stellt darFurther details and advantages of the invention can be found in the following description and the drawings emerged. It shows

Fig. 1 einen Seitenriß in teilweisem Querschnitt eines erfindungsgemäßen Abziehblockes,Fig. 1 is a side elevation in partial cross-section of a peeling block according to the invention;

Fig. 2 einen vergrößerten Teilquerschnitt des Abziehblockes und seines Kühlungssystemes.Figure 2 is an enlarged partial cross-section of the withdrawal block and its cooling system.

Ein Grundrahmen 1 enthält den Antrieb für eine Flügelauslegerwelle 2 mit einer vertikalen, in Lagern 4 sitzenden Welle 3, deren unteres Ende mit einem (nicht dargestellten) Antriebsmotor verbunden ist. Das obere Ende der Welle 3 trägt ein Kegelrad 5, das mit einem Kegelrad 6 der Flügelauslegerwelle 2 im Eingriff steht. Die Flügelauslegerwelle 2 läuft in Lagern 7, 8 des Grundrahmens 1 in horizontaler Lage um.A base frame 1 contains the drive for a wing arm shaft 2 with a vertical, in bearings 4 seated shaft 3, the lower end of which is connected to a (not shown) drive motor is. The upper end of the shaft 3 carries a bevel gear 5, which is in engagement with a bevel gear 6 of the wing arm shaft 2. The wing arm shaft 2 runs in Storage 7, 8 of the base frame 1 in a horizontal position.

- Das obere Ende des Hauptrahmens 1 trägt Leitungsanschlüsse 9 mit Schmiermitteldüsen 10 zur Schmierung der Lager 7, 8 und der Zahnräder 6, 5.- The upper end of the main frame 1 carries line connections 9 with lubricant nozzles 10 Lubrication of the bearings 7, 8 and the gears 6, 5.

Die Rückwand des Rahmens 1 trägt eine Konsole mit Rollen 12 und 14, über welche der Draht W in die Bohrung 15 der Flügelauslegerwelle 2 einläuft.The rear wall of the frame 1 carries a bracket with rollers 12 and 14, via which the wire W runs into the bore 15 of the wing arm shaft 2.

Der Flügelausleger 16 wird durch die Flügelantriebswelle 2 angetrieben und umfaßt ein Nabenteil 17, welches auf der Welle 2 verkeilt ist und den Ausleger 18 mit einer Rolle 19, über welche der Draht W zur Wicklung um den Abziehblock 20 läuft, so daß die Rotation des Flügelauslegers 16 den Draht um die horizontale Mittelachse des Blockes 20 aufwickelt. Das Nabenteil 17 des Flügelauslegers 16 trägt auch eine Rolle 21, über welche der Draht W aus der Bohrung 15 der Welle 2 zum Ende des Auslegers 18 ausläuft.The wing boom 16 is driven by the wing drive shaft 2 and comprises a hub portion 17 which is keyed on the shaft 2 and the boom 18 with a roller 19 over which the wire W runs to be wound around the peeling block 20 so that the rotation of the wing boom 16 winds the wire around the horizontal central axis of the block 20. The hub part 17 of the wing arm 16 also carries a roller 21 via which the wire W runs out of the bore 15 of the shaft 2 to the end of the arm 18.

Dieser Abziehblock 20 ist hohl und ist am Ende der Flügelauslegerwelle 2 mittels Wälzlager 23 und 24 montiert, so daß die Flügelauslegerwelle 2 relativ zum Abziehblock umlaufen kann. Um die Rotation des Abziehblockes 20 zu verhindern, hat dieser ein Zahnrad 25, in welches das Zahnrad 26 der Welle 27 der Nabe 17 des Auslegers eingreift. Das andere Ende der Welle 27 trägt ein weiteres Zahnrad 28, welches mit einem Zahnrad 29 des Hauptrahmens 1 im Eingriff steht. Es folgt daher, daß, wenn der Ausleger 16 umläuft, die Welle 27 infolge des Eingriffes des Zahnrades 28 mit dem Zahnrad 29 des Rahmens 1 um ihre Achse rotiert. Durch diese Rotation der Welle 27 und die daraus folgende Rotation des Zahnrades 26 im Eingriff mit Zahnrad 25 des Abziehblockes 20 bleiben Zahnrad 25 und der Abziehblock 20 stationär.This extraction block 20 is hollow and is at the end of the wing arm shaft 2 by means of roller bearings 23 and 24 mounted so that the wing boom shaft 2 can rotate relative to the peeling block. To the rotation To prevent the withdrawal block 20, this has a gear 25, in which the gear 26 of the shaft 27 of the hub 17 of the boom engages. The other end of the shaft 27 carries another gear 28, which meshes with a gear 29 of the main frame 1. It therefore follows that when the boom 16 rotates, the shaft 27 as a result of the engagement of the gear 28 with the gear 29 of the frame 1 rotates around its axis. This rotation of the shaft 27 and the resulting rotation of the Gear 26 in engagement with gear 25 of the peeling block 20 remains gear 25 and the peeling block 20 stationary.

Der Abziehblock 20 hat eine leicht konische Außenfläche und eine abgeschrägte Schulter 30, um welche der Draht W beim Umlaufen des Auslegers 16 um den Block 20 geschlungen wird. Derart werden die Windungen des Drahtes W um den Block 20 dauernd in axialer Richtung gegen das Ende des Blockes (in Fig. 1 und 2 gegen das rechte Ende) vorgeschoben; die Drahtwicklungen wandern entlang dem Krümmer 31 und fallen unter der Wirkung der Schwerkraft nach unten, wo sie unter dem unteren Ende des Krümmers 31 einen horizontalen Drahtring bilden. Dieser Krümmer 31 kann aus gekrümmten Stangen oder Rohren 32 aufgebaut sein, welche an ihren oberen Enden am Block 20 befestigt sind, während die vertikalen unteren Enden durch eine Lochplatte zusammengefaßt werden und über einer Trommel od. dgl. (nicht dargestellt) liegen können, in welcher sich die Drahtwicklungen ansammeln.
Dies alles ist bekannt. Es folgt jetzt die Erfindung: Das Innere des Abziehblockes 20 bildet einen schraubenförmigen Durchgang 35, dessen eines Ende an ein Kühlmittelzuleitungsrohr 36 und dessen anderes Ende an den Einlaß 37 eines WärmeaustauschersThe withdrawal block 20 has a slightly conical outer surface and a beveled shoulder 30 around which the wire W is looped around the block 20 as the boom 16 revolves. In this way, the turns of the wire W around the block 20 are continuously advanced in the axial direction towards the end of the block (in FIGS. 1 and 2 towards the right-hand end); the wire windings migrate along the elbow 31 and fall under the action of gravity downwards, where they form a horizontal wire ring under the lower end of the elbow 31. This bend 31 can be constructed from curved rods or tubes 32 which are fastened at their upper ends to the block 20, while the vertical lower ends are summarized by a perforated plate and can lie over a drum or the like (not shown) in FIG which the wire windings accumulate.
All of this is known. The invention now follows: the interior of the withdrawal block 20 forms a helical passage 35, one end of which is connected to a coolant supply pipe 36 and the other end to the inlet 37 of a heat exchanger

ίο 38 angeschlossen ist. Das andere Ende 39 dieses Radiators 38 führt zu einem Behälter 40, aus welchem das im Radiator 38 gekühlte Kühlmittel zum Einlaß 41 einer Flügelpumpe 42 strömt. Das Zuflußrohr 36 ist an den Auslaß 43 dieser Pumpe 42 angeschlossen. Der Radiator 38 kann beispielsweise ein geripptes Rohr 45 umfassen, welches spiralig im Blechgehäuse 44 des Krümmers 31 liegt; wenn weitere Kühlung erwünscht ist, kann das Rohr 45 auch innerhalb der äußeren Wicklungen gewunden sein, anstatt von der Endwicklung unmittelbar in den Behälter 40 zu führen.ίο 38 is connected. The other end 39 this one Radiators 38 leads to a container 40 from which the coolant cooled in the radiator 38 is used Inlet 41 of a vane pump 42 flows. The inlet pipe 36 is connected to the outlet 43 of this pump 42. The radiator 38 can, for example, comprise a ribbed tube 45 which is spiraled in the Sheet metal housing 44 of the manifold 31 is located; if further cooling is desired, tube 45 can also wound within the outer windings rather than from the end winding directly into the container 40 lead.

Das Gehäuse der Rotationspumpe 42 ist, wie dargestellt, fest am Ende des Abziehblockes 20 angebracht, und ihr Flügel wird von der Antriebswelle 2 des Auslegers angetrieben. Es folgt daher, daß beim Betrieb des Abziehblockes 20 die Kühlflüssigkeit aus dem Behälter 40 in die Pumpe 42 gelangt und von hier durch das Rohr 36 in das eine Ende der Schlange 35 im Abziehblock 20 angeliefert wird.The housing of the rotary pump 42 is, as shown, firmly attached to the end of the peeling block 20, and its wing is driven by the drive shaft 2 of the boom. It follows, therefore, that the Operation of the withdrawal block 20, the cooling liquid from the container 40 enters the pump 42 and from here through the pipe 36 into which one end of the snake 35 in the withdrawal block 20 is delivered.

Beim Durchgang durch die mit dem Block in Reihe geschaltete Schlange 35 des Blockes 20 entzieht das Kühlmittel dem letzteren Wärme und hält ihn auf der gewünschten Temperatur, wobei der gekühlte Block 20 seinerseits dem darauf aufgewickelten Draht W Wärme entzieht. Dann zirkuliert das erwärmte Kühlmittel durch den Radiator 38 und wird hierbei abgekühlt. Wie bereits erklärt, kann dieser Radiator 38 aus gerippten Rohren bestehen, welche eine große ausstrahlende Oberfläche haben und die Wärme des Kühlmittels durch Abstrahlung herabsetzen. When passing through the coil 35 of the block 20 connected in series with the block, the coolant extracts heat from the latter and keeps it at the desired temperature, the cooled block 20 in turn extracting heat from the wire W wound thereon. Then the heated coolant circulates through the radiator 38 and is thereby cooled. As already explained, this radiator 38 can consist of ribbed tubes, which have a large radiating surface and reduce the heat of the coolant by radiation.

Der Grundrahmen 1 hat eine Öffnung 46, welche an das Gebläse (nicht gezeichnet) angeschlossen ist, wodurch ein kontinuierlicher Luftstrom durch das Gehäuse 47 um den Flügel 16 und Abziehblock 20 durchgeblasen wird, um diesen Teilen Wärme zu entziehen. Die Luft entweicht aus dem Gehäuse 47 einerseits durch den verhältnismäßig engen RingspaltThe base frame 1 has an opening 46 which is connected to the fan (not shown), creating a continuous flow of air through the housing 47 around the wing 16 and peel block 20 is blown through to remove heat from these parts. The air escapes from the housing 47 on the one hand by the relatively narrow annular gap

48 und umfließt so den um den Block 20 umgewickelten Draht W, und andererseits durch den Spalt48 and so flows around the wire W wrapped around the block 20, and on the other hand through the gap

49 in den Abziehblock 20 und von hier durch die Öffnungen 50 in und durch das Radiatorgehäuse 44, wodurch dem Abziehblock 20 und der Schlange 45 Wärme entzogen wird.49 into the extraction block 20 and from here through the openings 50 in and through the radiator housing 44, thereby removing heat from the peel block 20 and coil 45.

Es können vor dem Abziehblock 20 Drahtziehdüsen angeordnet sein; es kann auch eine solche Düse in bekannter Weise auf dem Hügelausleger 16 vorgesehen sein, und zwar zwischen dem Abziehblock 20 und der Rolle 19 oder zwischen den Rollen 19 und 21.Wire drawing nozzles can be arranged in front of the drawing block 20; it can also be such Nozzle can be provided in a known manner on the knuckle boom 16, namely between the peeling block 20 and the roller 19 or between the rollers 19 and 21.

Obwohl statt Luft auch Wasser als Kühlmittel im erfindungsgemäßen Kühlungssystem verwendet werden könnte, eignen sich andere Flüssigkeiten besser für die hohen Temperaturen, auf welche der Block 20 durch den darauf aufgewickelten Draht W erwärmt werden kann. Wenn diese Kühlmittel öliger Natur sind, können sie auch gleichzeitig als Schmiermittel für die Pumpe 42 benutzt werden.Although water instead of air could also be used as the coolant in the cooling system according to the invention, other liquids are better suited for the high temperatures to which the block 20 can be heated by the wire W wound thereon. If these coolants are of an oily nature, they can also be used as lubricants for the pump 42 at the same time.

Die Ansprüche 2 und 3 sind echte Unteransprüche, denen nur in Verbindung mit dem Hauptanspruch Bedeutung zukommt.Claims 2 and 3 are real subclaims, which only in connection with the main claim Importance.

Claims

Patent claims

1. Reel, the Windann of which encircles a block that is freely rotatably mounted on the horizontal and rotating wind arm shaft, but is prevented from rotating, for example by a planetary drive, to which a vertical pipe bend is connected to eject the wire, the wire or the drum can be cooled both by means of pumped-over liquid, ie by a cooling liquid circulating through the inside of the drum and passing through a heat exchanger, as well as by a cooling air fan, ie by an air stream sweeping over the outer surface of the block or the wire located on it parallel to the drum axis, characterized in that while guiding part of the cooling air flow through the interior of the block (20) and the adjoining bend (31), the circulating pump (32) for the cooling liquid is placed on the front end of the block (20) in the direction of flow of the wire (W) and from the wind arm shaft (2) is un drivable d the

Cooling liquid through a heat exchanger filling the interior of the manifold (31) pumped through it in the form of a pipe coil (38).

2. Reel according to claim 1 with a helical along its inner wall Block having a flow channel, characterized in that the block (20) at the wire run-up end to the coolant supply pipe (36) and on the wire take-off side to the inlet pipe (37) the coil (38) of the heat exchanger is connected.

3. Reel according to claim 1 or 2, characterized in that the air flow of the cooling air fan is divided in such a way that a part passes through the annular gap which tightly encloses the block (20)

(48) and the other part through a radial gap

(49) of the block (20) into the block and through front openings (50) of the same again emerging into the interior of the manifold (31), d. H. this free at the end exiting again leaves.

Considered publications:
German Patent No. 859 588;
British Patent No. 882,886;

U.S. Patent Nos. 2,629,564, 2,262,247, 2241956, 2171461.

1 sheet of drawings