DE1239651B - Drahthaspel mit Wasserkuehlung - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

B 21c

Deutsche Kl.: 7 b-5/60

Nummer: 1239 651

Aktenzeichen: V 27633 I b/7 b

Anmeldetag: 28. Januar 1965

Auslegetag: 3. Mai 1967

Die Erfindung betrifft einen Drahthaspel mit Wasserkühlung, der einen Wickelteller mit zwei oder mehreren konzentrischen Stiftreihen umfaßt und bei dem der einlaufende, walzwarme Draht über zentrisch oder umfangsverteilt angeordnete Spritzdüsen radial beaufschlagt wird. Es ist bekannt, den Wickelraum entweder von einem zentrisch im Haspel angeordneten Sprühkopf aus anzusprühen oder von einem mit Spritzdüsen versehenen U-förmigen Wasserrohr aus, das den Haspel umgibt. In beiden Fällen liegen zwischen den Spritzdüsen und dem anzusprühenden Draht Stifte der Wickelraumbegrenzungen, die den eingelaufenen Draht über seine Länge in Intervallen gegenüber den aus den Spritzdüsen austretenden Sprühkegeln abdecken. Hierdurch müssen sich über die Drahtlänge unterschiedliche Gefügeausbildungen ergeben. Anzustreben ist aber ein über die Drahtlänge gleichmäßiges Gefüge, um den WaIzdraht wirtschaftlich ohne Zwischenwärmung ziehen zu können.

Um dieses Ziel zu erreichen, werden die Spritzdüsen gemäß der Erfindung an den den Wickelraum begrenzenden Stiften angeordnet und das Druckwasser über die hohlgebohrten Stifte herangeführt.

Diese Maßnahme beseitigt nicht nur den »Spritzschatten«, den die Stifte bei den bisher bekannten Drahthaspeln mit radialer Spritzkühlung werfen, sondern der Draht wird wegen der Verlegung der Spritzdüsen in dessen unmittelbare Nähe auch mit der maximalen Ausströmgeschwindigkeit der Wasserpartikeln beaufschlagt, so daß sich keine Dampfbläschen am Draht halten können, die ebenfalls einen Teil der Drahtoberfläche abdecken könnten. Auch eröffnet die Erfindung die Möglichkeit, den Draht und den Bund gleichzeitig von innen und außen anzusprühen.

Zum Stand der Technik ist zu sagen, daß es für einen Haspel mit umlaufender, aus gelochten Wänden bestehender Wickeltrommel bekannt ist, den Draht unmittelbar von der Innenwandung her mit Wasser zu beaufschlagen, das unter der Einwirkung der Fliehkraft durch Spritzdüsenöffnungen austritt. Da mit diesem Haspel wassergehärteter Draht erzeugt werden soll, handelt es sich auch hierbei um die lange geübte Wasserbad-Kühlung. Die unmittelbare Beaufschlagung des Drahtes ergibt sich zweckmäßig aus der besonderen Bauart des Haspels mit trogartiger Wickeltrommel. Auf die Weiterentwicklung von Haspeln mit Stiftreihen als Begrenzung des Wickelraumes hat sich der bekannte Haspel nicht fördernd ausgewirkt, zumal die Tendenz von der Wasserbad-Kühlung mit schroffer Abschreckung des Drahtes zu einer Drahthaspel mit Wasserkühlung

Anmelder:

Verwaltungsgesellschaft Moeller u. Neumann

offene Handelsgesellschaft,

St. Ingbert/Saar, Ensheimer Str. 48

Als Erfinder benannt:

Heinrich Herrmann, Ratingen bei Düsseldorf

mehr differenzierten Wärmebehandlung hinging, durch die im Draht ein martensitisches Gefüge vermieden wird, das beim Ziehen des Drahtes unerwünscht ist.

Auch ist die Heranziehung der Stifte eines Haspels zur Wasserführung bekannt, jedoch ebenfalls in Verbindung mit einer Wasserbad-Kühlung und zum Rückleiten des Wassers durch Überlauf in die hohlen Stifte. Auch hier besteht nicht das Problem, Ungleichmäßigkeiten im Gefüge des Drahtes über dessen Länge zu vermeiden. Im übrigen ist nicht die Heranführung des Wassers über hohlgebohrte Stifte das entscheidende Erfindungsmerkmal, sondern die Anordnung der Spritzdüsen an den Stiften.

Ein Besprühen des Drahtes findet man auch bei den dem Haspel vorgeordneten, sogenannten Kühlstrecken. Bei hohen Endgeschwindigkeiten des Walzwerkes ist diese Kühlung aber nur wirksam, wenn die Kühlstrecke sehr lang ausgeführt wird, was auf Kosten des Raumbedarfes der Anlage geht. Auch kann es zu Schwierigkeiten beim Haspeln kommen, wenn der Draht schon abgekühlt und somit versteift in den Haspel schießt.

Je nach der Art der eingesetzten Düsen kann man eine sanfte oder schroffe Abkühlung des Wickelgutes einstellen, so daß die Herstellung von Wasserdraht mit der Einrichtung gemäß der Erfindung nicht ausgeschlossen ist. Hierbei wird man weniger sprühen, um einen Wassernebel zu erzeugen, als mit großer sekundlicher Wassermenge spritzen, wie es bei dem bekannten Haspel mit trogartiger Wickeltrommel bekannt ist. Im übrigen kann die Intensität der Kühlung durch eine Pumpen- oder Drosselregelung der jeweiligen Stahlsorte in an sich bekannter Weise angepaßt werden.

Für die Anwendung der Neuerung bei einem Edenborn-Haspel mit feststehendem Wickelkorb ist die Wasserführung zu den Stiften weiter nicht schwie-

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Claims (5)

rig. Bei einem Garrett-Haspel müssen jedoch gewisse Vorkehrungen getroffen werden, die in der Zeichnungsbeschreibung näher erläutert sind. In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel ein Garrett-Drahthaspel mit einer Druckwasserkühlung gemäß der Neuerung dargestellt, und zwar zeigt Fi g. 1 einen senkrechten Schnitt durch den oberen Teil eines Haspels mit zwei Stiftreihen, F i g. 2 eine Draufsicht auf den Wickelkorb und F i g. 3 einen vergrößerten Teilschnitt nach F i g. 1. Der an sich bekannte Aufbau des Drahthaspels umfaßt einen Wickelteller 1 mit zwei konzentrischen Reihen von Stiften oder Pinnen 2, 3, eine Lagerung 4 für die mit dem Wickelteller 1 drehfest verbundene Hohlwelle 5 sowie einen Wickelplatte 6, die über die Stange 7 zum Ausheben eines gewickelten Bundes aus dem den Wickelkorb umgebenden Topf 8 heb- und senkbar ist. Gemäß der Neuerung sind die Stifte 2,3 hohlgebohrt und mit mehreren übereinanderliegenden Sprüh- oder Spntzdüsen 10 versehen (F i g. 3), denen das Druckwasser über die Bohrungen 2 a, 3 a in den Stiften 2, 3 aus radial verlaufenden Rohrleitungen 11, die mit dem Wickelteller 1 umlaufen, zugeführt wird. Die Spritzdüsen 10 sind an Stellen des Umfanges der Stifte 2, 3 angeordnet, die mit dem zu wickelnden Draht nicht in Berührung kommen, wie aus F i g. 2 ersichtlich ist. Zweckmäßig ist die Spritzrichtung der Drehrichtung des Wickeltellers 1 entgegengesetzt, wie ebenfalls aus F i g. 2 hervorgeht. Hierdurch wird die absolute Austrittsgeschwindigkeit des Spritzwassers herabgesetzt, damit es nicht durch Fliehkräfte nach außen aus dem Wickelraum getrieben wird. Um das Druckwasser an die umlaufenden Stifte 2, 3 heranzuführen, ist gemäß der Neuerung ein mit dem Wickelteller 1 umlaufendes ringförmiges Verteilerstück 12 vorgesehen, von dem aus die radialen Rohrleitungen 11 zu den Bohrungen la, 3 α in den Stiften 2, 3 verlaufen. Das Verteilerstück 12 ist im Ausführungsbeispiel mit der Hohlwelle 5 einheitlich und hat einen abwärts gerichteten äußeren Bund 12 a sowie im Abstand davon eine Rotationsfläche 12 b. Mit dem umlaufenden Verteilerstück 12 arbeitet ein feststehendes Anschlußstück 13 zusammen, das auf dem Flanschring 14 für das Lager 4 befestigt ist. Dieses Anschlußstück 13 hat einen aufwärts gerichteten Bund 13 a, der kolbenartig in den vom Bund 12 a des Verteilerstückes 12 gebildeten Zylinder paßt und zusammen mit der Rotationsfläche 12 b des Verteilerstückes 12 radiale Begrenzungsflächen eines etwa rechteckigen Ringraumes 15 bildet. In diesen Ringraum 15 wird das von einer Druckpumpe 16 gelieferte Druckwasser über eine Zulaufleitung 17 eingeleitet, indem diese an das feststehende Anschlußstück 13 angeschlossen ist. Da der Ringraum 15 sich mit seinem oberen Teil nur in das umlaufende Verteilerstück 12 erstreckt, kann das Wasser über radiale Bohrungen 18 aus dem Ringraum zu den radial verlaufenden Verteilerleitungen 11 geleitet werden. Der Ringraum 15 ist einerseits durch eine Kolbendichtung 19 zwischen dem kolbenartigen Bund 13 α des Anschlußstückes 13 und dem zylinderartigen Bund 12 α des Verteilerstückes 12 und andererseits durch eine innenliegende labyrinthartige Dichtung zwischen den beiden Teilen 12 und 13 abgedichtet. Leckwasser, das durch die Labyrinthdichtung austritt, wird über Bohrungen 21,22 im Anschlußstück abgeleitet, und zwar über Öffnungen 8 α im Boden des Topfes 8 und ein den ganzen untenliegenden Antrieb abdeckendes Ablauf blech 23 (Fig. 1). Durch ein Drosselventil 24 in der Zulaufleitung 17 kann die zulaufende Druckwassennenge und damit die Intensität der Kühlung des Drahtes gesteuert werden. Mit dem Drosselventil 24 arbeitet ein Überdruckventil 25 zusammen, das überschlüssige Wassermengen in den Behälter 26 ableitet. Mit der Druckwasserkühlung gemäß der Neuerung kann man nicht nur die Intensität der Kühlung durch Verstellen des handbetätigten Drosselventils 24 beeinflussen, sondern auch den Beginn und das Ende des Kühlungsvorganges zeitlich beliebig steuern, indem die Pumpe 16 geschaltet wird. Mit einer Regelpumpe 16 könnte man darüber hinaus die austretende Druckwassermenge mit dem Anwachsen des Bundes steigern. Patentansprüche:

1. Drahthaspel mit Wasserkühlung, der einen Wickelteller mit zwei oder mehreren konzentrischen Stiftreihen umfaßt und bei dem der einlaufende Draht über zentrisch oder umfangsverteilt angeordnete Spritzdüsen radial beaufschlagt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Spritzdüsen (10) an den Stiften (2,3) angeordnet sind und die Druckwasserzuführung durch die hohlgebohrten Stifte (2,3) erfolgt.

2. Drahthaspel für Garrett-Haspel mit umlaufendem Wickelteller nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein mit dem Wickelteller (1) umlaufendes ringförmiges Verteilerstück (12), von dem aus radial verlaufende Rohrleitungen (11) zu den Bohrungen (2 a, 3 a) in den Stiften (2,3) führen, und ein feststehendes ringförmiges Anschlußstück (13), von dem aus eine Zulaufleitung (17) zur Druckpumpe (16) führt, wobei das umlaufende Verteilerstück (12) und das feststehende Anschlußstück (13) dichtend ineinandergreifend einen Ringraum (15) bilden, der sowohl mit der Zulaufleitung (17) als auch mit den radialen Rohrleitungen (11) in Verbindung steht.

3. Drahthaspel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spritzdüsen (10) an Stellen des Umfanges der Stifte (2,3) angeordnet sind, die mit dem zu wickelnden Draht nicht in Berührung kommen.

4. Drahthaspel nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spritzrichtung der Drehrichtung des Wickeltellers (1) entgegengesetzt ist.

5. Drahthaspel nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zulaufende Druckwassermenge regelbar ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 574 556,573 790;
deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1717 279;
' USA.-Patentschriften Nr. 1 933 412,1 013 056.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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