DE1241781B

DE1241781B - Ziehkonus

Info

Publication number: DE1241781B
Application number: DE1965F0045047
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Alfred Schubert; Heinz Eichas
Original assignee: Feldmuehle AG
Current assignee: Feldmuehle AG
Priority date: 1965-01-23
Filing date: 1965-01-23
Publication date: 1967-06-08
Also published as: NL6504260A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

B 21 c

DeutscheKl.: 7 b-3/01

Nummer: HHHH
Aktenzeichen: F 45047 I b/7 b
Anmeldetag: 23. Januar 1965
Auslegetag:

8. J^unl

Die Erfindung betrifft einen Ziehkonus aus einem metallischen Grundkörper und mit mindestens einem auf dessen Mantelflächen festgeklemmten Ziehring aus einem gegenüber dem Grundkörper einen niedrigeren Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisenden Material, insbesondere aus gesintertem Hartstoff.

Beim Ziehen von Draht sind Ziehkonen bekannt, die vollständig aus Hartstoffen, insbesondere aus Oxidkeramik, wie gesintertem Al₂O₃, bestehen. Infolge ihres mikrokristallinen Aufbaues und ihrer hohen Härte von 1900 bis 2000 kp/mm² besitzen die mit polierten Drahtlaufflächen versehenen oxidkeramischen Drahtziehkonen eine große Abriebfestigkeit und eine hohe Lebensdauer, wobei durch die extrem hohen Standzeiten auch lange Zeit mit gleichbleibenden Ziehverhältnissen gearbeitet werden kann. Es ist jedoch bei der Herstellung solcher vollständig aus Oxidkeramik bestehenden Drahtziehkonen, insbesondere bei Ziehkonen mit größeren Abmessungen, eine gute Beherrschung der Brenn- und Sinterbedingungen mit Schwierigkeiten verbunden, so daß immer wieder die Gefahr von inneren Spannungen auftreten kann.

Um diese Schwierigkeit zu umgehen, ist es auch schon bekannt, einzelne, aus Oxidkeramik bestehende Ziehringe auf einen Grundkörper aus Metall aufzubringen. Dieser Grundkörper besitzt auf seiner Mantelfläche mehrere achsparallele Stufen verschiedenen Durchmessers. Auf diese Stufen werden je nach Stufenbreite ein oder mehrere Ziehringe aufgezogen, und zwar mit einem strammen Paßsitz, um eine Relativbewegung zwischen Ziehring und Grundkörper zu vermeiden. Die einzelnen Ziehringe grenzen dabei mit ihren Stirnflächen unmittelbar aneinander und werden durch ein auf den Grundkörper aufgeschraubtes Mutterpaar fest zusammengepreßt.

Es hat sich nun bei diesen aus Grundkörper und stramm aufgezogenen Ziehringen bestehenden Ziehkonen gezeigt, daß infolge der während des Betriebes unvermeidlich auftretenden Temperaturschwankungen die Ziehringe zur Rissebildung neigen oder gar gesprengt werden. Diese Zerstörung der Ziehringe beruht im wesentlichen auf der stärkeren Ausdehnung des Grundkörpers aus Metall durch die während des Betriebes auftretende Erwärmung gegenüber den einen wesentlich niedrigeren Wärmeausdehnungskoeffizienten besitzenden Ziehringen. Somit kann die hohe Lebensdauer von aus gesinterten Hartstoffen bestehenden Ziehringen nicht voll ausgenutzt werden, und zudem verursachen die zerstörten Ziehringe Störungen des Betriebes, da sie ausgewechselt werden müssen. Auch wird durch die gerissenen Ziehringe eine zusätzliche Gefahrenquelle geschaffen, da in-Ziehkonus

Anmelder:

Feldmühle Aktiengesellschaft,

Diisseldorf-Oberkassel, Burggrafenstr. 7

Als Erfinder benannt:
Dipl.-Ing. Alfred Schubert, Stuttgart N;
Heinz Eichas, Plochingen/Neckar

folge der hohen Umdrehungszahlen der Antriebswellen der Drahtziehmaschinen, die bei Feinzug bis zu η = 8000 min^-1 betragen, die Bruchstücke der zerstörten Ziehringe mit großer Gewalt weggeschleudert werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einem Ziehkonus mit einem metallischen Grundkörper und Ziehringen aus gesintertem Hartstoff, z. B. Oxidkeramik, einen solchen Verbund herzustellen, daß trotz eines niedrigeren Wärmeausdehnungskoeffizienten der Ziehringe gegenüber dem Grundkörper kein Absprengen bei Erwärmung mehr auftreten kann.

Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, daß die Ziehringe mit ihrer äußeren Oberfläche gegenüber dem Grundkörper zentriert sind, wobei die innere Oberfläche einen Abstand vom Grundkörper aufweist.

Durch die erfindungsgemäße Zentrierung der Ziehringe auf deren Außendurchmesser wird die Möglichkeit geschaffen, zwischen dem Innendurchmesser der Ziehringe und dem Außendurchmesser der Stufe des Grundkörpers einen Zwischenraum vorzusehen, so daß bei der während des Betriebes auftretenden Temperaturerhöhung der Grundkörper sich frei ausdehnen kann, ohne daß der Grundkörper durch die Ziehringe behindert wird und auf diese eine die Sprengung der Ziehringe hervorrufende Kraft ausüben kann.

Ein weiterer beachtlicher Vorteil des Ziehkonus nach der Erfindung liegt darin, daß bei einem Auftreten eines Risses im Ziehring infolge unsachgemäßer Behandlung der Ziehkonus weiterhin benutzt werden kann, ohne daß ein Auseinanderfliegen des gerissenen Ziehringes zu befürchten ist, da diejenigen Schultern, die seine Zentrierung auf dem Außendurchmesser bewirken, gleichzeitig ein Weiterreißen des Ziehringes infolge der hohen Zentrifugalkraft

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Claims

vermieden und ein Wegschleudern der Ziehringe vom Grundkörper verhindern. Die Zentrierung der Ziehringe auf ihrem Außendurchmesser erjD^^zwfccftnößil- teils durch den Grundkörper, teils durch auf "dem Grundkörper geführte Zentrierscheiben, die mittels eines üblichen Befestigungsmittels, wie Schrauben, mit dem Grundkörper verbunden sind und eine Festklemmung der Ziehringe bewirken. Zwischen den Stirnflächen der Ziehringe und der entsprechenden Fläche des Grundkörpers und der Zentrierscheibe werden vorteilhaft elastische Zwischenlagen angeordnet. Die vom Sintervorgang herrührenden Unebenheiten der Ziehringe sind im Zusammenhang mit der Erfindung deshalb erwünscht, weil dadurch eine bessere Fixierung der Ziehringe und die Vermeidung einer Relativbewegung der Ziehringe zum Grundkörper erzielt werden. Als Material für die elastischen Zwischenlagen haben sich Gummi mit Gewebeeinlage, Leder und Kork als besonders geeignet gezeigt. Außerdem ergibt sich als ein weiterer Vorteil, daß die Ziehringe aus gesinterten Hartstoffen nach ihrer Sinterung ausschließlich nur auf ihren Außendurchmesser, der als Drahtlauffläche und gleichzeitig zur Zentrierung benutzt wird, bearbeitet werden müssen. Die bisher erforderliche allseitige Bearbeitung der Ziehringe kann somit in Wegfall kommen. Geringe Unebenheiten der Stirnflächen oder Ungenauigkeiten in deren Planparallelität werden dabei ohne weiteres von den elastischen Zwischenlagen aufgenommen. Um eine Relativbewegung der Ziehringe zu dem Grundkörper mit Sicherheit zu vermeiden, ist es vorteilhaft, die Ziehringe mit einer zusätzlichen Verdrehsicherung zu versehen. Eine zweckmäßige Ausführungsform dieser Verdrehsicherung besteht dabei in der Anbringung einer Aussparung auf dem unbearbeiteten Innendurchmesser der Ziehringe, in die ein Bolzen hineinragt, der im Grundkörper befestigt ist. Die Aussparung im Ziehring wird dabei der Einfachheit halber bereits bei der Sinterung der Ziehringe angebracht. Die Zeichnung zeigt in schematischer Darstellung eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Auf einem aus Stahl bestehenden Grundkörper 1 sind drei aus gesinterten Al2O3 bestehende Ziehringe 2, 3, 4 verschiedenen Durchmessers angeordnet. Angrenzend an die Stirnflächen der Ziehringe 2, 3, 4 befinden sich aus mit Gewebeeinlagen verstärktem Gummi bestehende elastische Zwischenlagen 8,9,10. Die Zwischenlagen 8, 9, 10 wiederum liegen teils in einer entsprechenden Aussparung des Grundkörpers 1 und teils in einer entsprechenden Aussparung der Zentrierscheiben 5, 6, 7 an. Diese Aussparungen besitzen dabei eine solche Tiefe, daß ein geringer Teil der Breite der Ziehringe 2, 3, 4 vom Grundkörper 1 bzw. den Zentrierscheiben 5, 6, 7 umfaßt wird. Zur Erzielung einer guten Zentrierung der Ziehringe 2, 3, 4 ist sowohl deren Außendurchmesser auf ein bestimmtes Maß gearbeitet, als auch der Außendurchmesser der Aussparungen im Grundkörper 1 und in den Zentrierscheiben 5, 6, 7. Zwischen dem Innendurchmesser der Ziehringe 2, 3, 4 und der zugehörigen Stufe des Grundkörpers 1 befindet sich ein größerer Zwischenraum. Durch diesen Zwischenraum erhält der Grundkörper 1 die Möglichkeit, infolge der Temperaturerhöhung während des Betriebes sich frei auszudehnen, ohne daß die Dehnung des Grundkörpers 1 sich nachteilig auf die Ziehringe 2, 3, 4 auswirkt. Die Zentrierscheiben 5, 6 zur Festklemmung der Ziehringe 2, 3 besitzen auf ihrem Innendurchmesser eine enge Toleranz, ebenso die entsprechenden Absätze des Grundkörpers 1, so daß eine gute Führung der Zentrierscheiben 5, 6 auf dem Grundkörper 1 gegeben ist; Die Führung der Zentrierscheibe 7 zur Festklemmung4, efcs Ziehringes 4 wird dagegen von einan»Absate ll|gebijdet. Mittels Schrauben 12, die durit/Shle sfcrraobeisicherung 13 gesichert werden, erfolgt die Festklemmung der Ziehringe 2, 3, 4. Die Ziehringe 2, 3, 4 sind ausschließlich nur auf ihrem Außendurchmesser bearbeitet. Die restlichen Flächen sind dagegen unbearbeitet geblieben. Geringe Abweichungen in der Planparallelität der Stirnflächen werden von den elastischen Zwischenlagen 8, 9, 10 aufgenommen, während Abweichungen in der Parallelität von Außendurchmesser zu Innendurchmesser infolge des größeren Abstandes vom Innendurchmesser der Ziehringe 2, 3, 4 zum Außendurchmesser der entsprechenden Stufe des Grundkörpers 1 sich nicht nachteilig auswirken können. Auf dem Innendurchmesser der einzeln festgeklemmten Ziehringe 2, 3, 4 befindet sich eine Aussparung 14, in welche ein im Grundkörper 1 befestigter Bolzen 15 hineinragt. Die Aussparung 14 ist dabei derart ausgebildet, daß der in sie hineinragende Bolzen 15 allseitig Luft besitzt. Diese Verdrehsicherung hat die Aufgabe, bei einer starken Beanspruchung der Ziehringe 2, 3, 4 eine Relativbewegung dieser gegenüber dem Grundkörper 1 mit Sicherheit zu vermeiden. Erscheint nach längerer Betriebsdauer ein Nacharbeiten des Außendurchmessers der Ziehringe 2, 3, 4 für erforderlich, so genügt ein auf die Drahtlauffläche beschränktes Nachschleifen. Der innerhalb der Aussparungen im Grundkörper 1 und in den Zentrierscheiben 5, 6, 7 sich befindende Teil des Außendurchmessers der Ziehringe 2, 3, 4, der durch den Draht auch nicht beeinflußt wurde, bleibt dann unbearbeitet, damit die erfindungsgemäße Zentrierung der Ziehringe 2, 3, 4 an deren Außendurchmesser erhalten bleibt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel eines Ziehkonus ist die Zentrierscheibe mittels einer Schraube 12 mit dem Grundkörper verschraubt. Diese Schraube kann jedoch auch, insbesondere bei Ziehkonen mit geringer Anzahl von Ziehringen und nicht allzu starker Abstufung der Ziehringe, in Wegfall kommen. Patentansprüche:

1. Ziehkonus aus einem metallischen Grundkörper und mit mindestens einem auf dessen Mantelfläche festgeklemmten Ziehring aus einem gegenüber dem Grundkörper einen niedrigeren Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisenden Material, insbesondere aus gesintertem Hartstoff, dadurch gekennzeichnet, daß die Ziehringe (2, 3, 4) mit ihrer äußeren Oberfläche gegenüber dem Grundkörper (1) zentriert sind, wobei ihre innere Oberfläche einen Abstand vom Grundkörper (1) aufweist.

2. Ziehkonus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Ziehring (2, 3, 4) mittels einer Zentrierscheibe (5, 6, 7) festgeklemmt ist, die auf dem Grundkörper (1) geführt ist.

3. Ziehkonus nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens an einer der Stirnflächen der Ziehringe (2, 3, 4) eine elastische Zwischenlage (8, 9, 10) angeordnet ist.

4. Ziehkonus nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ziehringe (2, 3, 4) mit einer Verdrehsicherung versehen sind.

5. Ziehkonus nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ziehringe (2, 3, 4) auf ihrem Innendurchmesser eine Aussparung (14) besitzen, in die ein im Grundkörper (1) befestigter Bolzen (15) hineinragt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen