DE19519395C1 - Verfahren und Vorrichtung zum Ziehen von Stangen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ziehen von Stangen, bei dem das Ziehgut über eine gerade Strecke aus dem Ziehstein gezogen wird. Nach den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 und 9.

Zum Ziehen von Stangen werden Geradeausziehmaschinen verwendet, bei denen die aus dem Ziehstein kommende Stange von einem Klemmbackenschließzylinder erfaßt wird, der auf einem Ziehschlitten auf einer geraden Linie beweglich ist. Dieser Ziehschlitten wird von einer Kurvenscheibe angetrieben, die den Ziehschlitten zuerst vom Ziehstein wegbewegt und danach bei gelöstem Klemmbackenschließzylinder wieder zum Ziehstein hinbewegt. Während der Ziehschlitten zurück zum Ziehstein bewegt wird, greift ein zweiter Klemmbackenschließzylinder am Ziehgut an, um es weiter vom Ziehstein wegzubewegen. Auch der zweite Klemmbackenschließzylinder ist auf einem Ziehschlitten montiert, der durch eine Kurvenscheibe hin- und herbewegt wird. Auf diese Art und Weise werden mit zwei sich auf einer Achse drehenden Kurvenscheiben Ziehschlitten mit darauf angeordneten Klemmbacken­ schließzylindern so bewegt, daß sie nacheinander am Ziehgut angreifen, um es auf einer geraden Linie kontinuierlich zu ziehen. Eine derartige Ziehmaschine ist bspw. in Fig. 1 der DE 31 30 820 C2 dargestellt. Eine weitere gattungsgemäße Vorrichtung und ein gattungsgemäßes Verfahren sind aus der DE 31 14 140 A1 bekannt.

Derartige Geradeausziehmaschinen bestehen aus vielen bewegten Teilen und benötigen eine aufwendige Steuerung und Justierung der Teile, um ein kontinuierliches Ziehen des Ziehguts zu gewährleisten. Außerdem ist zu beachten, daß eine derartige Ziehmaschine Zugkräfte im Bereich von mehreren Tonnen erzeugen muß und sich das Ziehgut mit einer Geschwindigkeit von mehreren Metern pro Sekunde bewegt.

Weil Geradeausziehmaschinen sehr aufwendig in der Konstruktion sind und die beschriebenen Nachteile haben, werden zum Ziehen von Draht oder von Rohren Trommelziehmaschinen verwendet, bei denen das Ziehgut um eine sich drehende Trommel geführt wird, um durch die Reibung zwischen denn Ziehgut und der Trommeloberfläche eine kontinuierliche Ziehkraft zu erzeugen. Bei Trommelziehmaschinen wird das Ziehgut mehrmals um die Trommel gewickelt, um die benötigte Reibung zu erzeugen, die Trommel kann jedoch auch mit einer V-förmigen Nut versehen sein, die die Anlagefläche zwischen Ziehgut und Trommel erhöht, so daß auf mehrere Wicklungen verzichtet werden kann. In diesem Fall spricht man von einer V-Trommel bzw. einer V-Ziehmaschine.

Derartige Ziehmaschinen sind für das Ziehen von Stangen jedoch nicht geeignet, da eine Verbiegung des Ziehguts direkt nach dem Ziehstein zu Spannungen innerhalb der gezogenen Stanige führt, die ein späteres Richten der Stange sehr stark erschweren oder sogar unmöglich machen.

Diese Spannungen sind bei Drähten unproblematisch, da in Folge der kleinen Durchmesser die auftretenden Kräfte viel kleiner sind als sie bei Stangen wären und bei gezogenen Röhren treten keine Spannungen auf, da sie in ihrer Mitte hohl sind.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Ziehen von Stangen zu finden, das zumindest mit einer einfacheren Regelung auskommt, sowie eine Vorrichtung, die einen einfacheren Maschinenaufbau erlaubt.

Diese Aufgabe wird verfahrensmäßig in Verbindung mit den Merkmalen im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gelöst daß das Ziehgut tangential an die Umfangsfläche der Trommel gezogen und um die Trommel gelegt wird, um durch die Anlage des Ziehgutes an der Trommel eine Reibkraft zu erzeugen, die es erlaubt, das Ziehgut mit­ tels einer Drehung der Trommel zu bewegen.

Auch lösen die Merkmale des Patentanspruches 9 die Aufgabe.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß es besonders wichtig ist, daß das aus dem Ziehstein kommende Ziehgut den Ziehstein gerade verläßt, damit sich die Spannungen im Ziehgut, die im Bereich des Ziehsteins entstehen, ausgleichen können. Wenn eine derartige gerade Strecke eingehalten wird, ist es möglich, auch gezogene Stangen über eine Trommel zu führen und anschließend wieder zu richten. Die Länge der geraden Strecke hängt vom Durchmesser und von der Form der gezogenen Stangen ab und kann durch einfache Versuche für verschiedene Stangen vor dem Ziehvorgang festgelegt werden.

Während bei Trommelziehmaschinen für Draht und Röhren der Ziehstein möglichst nahe an der Trommel angeordnet wird, um einen kleinen Maschinenaufbau zu erhalten, muß es das Bestreben beim Ziehen von Stangen sein, den Ziehstein so weit von der Trommel entfernt anzuordnen, daß sich auf der geraden Strecke zwischen Ziehstein und Trommel die Spannungen soweit ausgleichen können, daß ein einfaches Richten nach der Trommel gewährleistet werden kann.

Günstig ist es, beim Durchführen des Verfahrens, den Ziehstein derart zu schwenken, daß das Ziehgut den Ziehstein gerade verläßt. Durch Schwenken des Ziehsteins erreicht man eine Veränderung der Geradheit nach dem Ziehen.

Vorteilhaft ist es, wenn das Ziehgut mit einer an einer flexiblen Zugeinrichtung befestigten Einziehzange gezogen wird. Die Einziehzange kann dabei bspw. an einer Kette oder an einem Drahtseil befestigt sein, um das Ziehgut vom Ziehstein auf einer Tangente zum Trommelumfang an die Trommel heran und später um die Trommel herum zu führen.

Nach dem Ziehen der geraden Strecke kann die Einziehzange vom Ziehgut gelöst werden, um die Richtung der gezogenen Stange zu überprüfen. Nach völliger Entlastung des vordersten Endes des Ziehgutes kann festgestellt werden, in welche Richtung die gezogene Stange tendiert, um ggfls. die Position des Ziehsteins nachzujustieren. Wenn die Richtung der gezogenen Stange von der Tangente an die Trommel abweicht, wird das gezogene Stück verworfen und mit nachjustiertem Ziehstein ein neues Stück gezogen, das wiederum überprüft wird. Erst wenn die gezogene Stange den Anforderungen entspricht, wird die Einziehzange nach der Überprüfung wieder am Ziehgut befestigt, um das Ziehgut um die Trommel herum zu bewegen.

Die Einziehzange kann auf einfache Weise um die Trommel herumbewegt werden, wenn sie nach dem Ziehen der geraden Strecke an der Trommel befestigt wird. Hierzu kann ein Haken an der Trommel vorgesehen sein, in den die Einziehzange eingehängt werden kann, um sie mit der Trommelbewegung um die Trommel herum zu bewegen. Wenn die Reibung zwischen Ziehgut und Trommel ausreichend ist, um das Ziehgut mittels der Drehung der Trommel zu bewegen, kann die Einziehzange vom Ziehgut entfernt werden, um für einen erneuten Einziehvorgang bereitzuliegen.

Außerdem ist es vorteilhaft, wenn der Ziehstein zum Einziehen des Endes des Ziehgutes zur Trommel bewegt wird und anschließend auf einer Tangente zum Trommelumfang von der Trommel wegbewegt wird. Beim Einziehen des Endes des Ziehgutes ist es wünschenswert, wenn das Ziehgut möglichst nah an der Trommel positioniert ist, um die Strecke, die mit der Einziehzange und der flexiblen Zugeinrichtung überbrückt werden muß, möglichst klein zu halten. Andererseits ist es jedoch notwendig, daß der Ziehstein beim Ziehen der Stange möglichst weit von der Trommel entfernt ist, damit sich auf dieser geraden Strecke die Spannungen ausgleichen. Daher wird vorgeschlagen, den Ziehstein zum Einziehen des Endes des Ziehgutes zur Trommel zu bewegen und anschließend auf einer Tangente zum Trommelumfang von der Trommel wegzubewegen. Durch das Verschieben des Ziehsteinis können auf einfache Weise beide Prämissen erfüllt werden und außerdem kann dadurch die Länge der geraden Strecke, über die das Ziehgut gezogen werden muß, leicht an die jeweilige Stangenart angepaßt werden.

Darüber hinaus kann für das erfindungsgem. Verfahren eine Trommel mit einer an ihrem Umfang befindlichen V-förmigen Nut verwendet werden, um durch Führen der Stange in der Nut die Reibung zwischen Stange und Trommel zu erhöhen. Dies hat den Vorteil, daß die Stange nicht mehrere Male um die Trommel herumgelegt werden muß, um die benötigte Reibung zu erzeugen, sondern schon ein Teil des Trommelumfangs ausreicht, um durch Anlage der Stange an der Innenfläche der Nut die benötigte Reibung zu erzeugen. Derartige Nuten können verschiedenartig geformt sein. Besonders vorteilhaft ist es, eine im wesentlichen U- oder V-förmige Nut, deren Seitenflächen konvex gebogen sind, zu verwenden. In eine derartige Nut lassen sich verschieden geformte Stangen einlegen und auch runde Stangen können so in die Nut gelegt werden, daß die Reibungskraft von der Trommel auf das Ziehgut leicht zu übertragen ist.

Um beim Einziehvorgang ein gutes Anliegen des Ziehgutes an der Trommel zu gewährleisten, können um die Trommel herum Führungsmittel vorgesehen werden, die zumindest während des Einziehvorganges die Stange an die Trommel drücken. Durch eine geeignete Anordnung von Führungsmitteln kann sogar ein automatischer Einziehvorgang erreicht werden oder das Ziehen mit der flexiblen Zugeinrichtung unterstützt werden. Als Führungsmittel eignen sich vor allem Walzen, die angetrieben sind oder am Ziehgut abrollen.

Eine vorteilhafte Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist in den Unteransprüchen 9 bis 12 beschrieben und es ist besonders hervorzuheben, daß es mit dieser Vorrichtung möglich ist, wesentlich höhere Zielgeschwindigkeiten durch die geringere Masse zu erreichen.

Bei einer speziellen Ausgestaltung dieser Vorrichtung hat die Trommel an ihrem Umfang mehrere parallele Nuten und sie ist längs ihrer Achse verschiebbar. Dadurch können auf einer Trommel mehrere Nuten mit der gleichen oder vorzugsweise verschiedenen Formen vorgesehen werden, die für verschiedene Stangenquerschnitte besonders geeignet sind.

Die Erfindung wird nun anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäße Stangen­ ziehmaschine,

Fig. 2 einen geschnittenen Teil einer Ziehtrommel,

Fig. 3 bis 8 Schnitte durch Ziehtrommelnuten mit verschiedenen eingelegten Stangenprofilen und

Fig. 9 bis 12 schematisch die Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Die in Fig. 1 dargestellte Ziehmaschine hat einen Ziehstein 1, der gemäß dem Pfeilkreuz 2 vor- und zurück und nach oben und unten verschiebbar ist und durch den das Ziehgut 3 hindurch läuft. In Flußrichtung des Ziehgutes 3 schließt sich an den Ziehstein 1 die Ziehtrommel 4 an an deren Umfangsfläche 5 zwei Nuten 6 und 7 vorgesehen sind, die besser in Fig. 2 zu sehen sind. Das Ziehgut läuft um die Trommel und wird von drei Walzen 8, 9, 10, die am Umfang 5 der Trommel 4 angeordnet sind, in eine Nut 6 der Trommel 4 gedrückt. Nach etwa einem dreiviertel Umlauf des Ziehgutes 3 um die Trommel 4 wird das Ziehgut von der Trommel abgehoben und über weitere Rollen 11 bis 16 zu einer Richteinrichtung 17 gefördert. Gegenüber den Rollen 11 bis 16 befindet sich ein Leitblech 18, um das Ziehgut 3 sicher zu führen. Nicht ersichtlich aus der Fig. 1 ist, daß die Trommel 4 auf ihrer zentralen Achse auf und ab bewegt werden kann, um mit den verschiedenen in Fig. 2 gezeigten Nuten je nach gezogenem Profil das Ziehgut 3 zu fördern.

Fig. 2 zeigt außerdem, daß die Trommel 4 aus mehreren Trommelscheiben 19, 20, 21 besteht, die an ihrem Umfang eine abgeschrägte Fläche und eine konvex gebogene Fläche aufweisen. Je nach dem wie diese Trommelscheiben 19 bis 21 aufeinander gelegt werden, entsteht somit zwischen den Trommelscheiben 19 bis 21 eine Nut 6 mit konvexen Seitenflächen oder eine V-förmige Nut 6. Somit können mit einer einzigen Scheibenform verschiedene Nuten 6 am Umfang der Trommel 4 realisiert werden.

Fig. 3 zeigt, wie in eine im wesentlichen V-förmige Nut ein rundes Stangenprofil eingelegt werden kann, das sich in die Nut klemmt, wodurch eine hohe Reibung zwischen Ziehgut und Trommel entsteht. Die Fig. 4 bis 8 zeigen Nuten mit konvexen Seitenflächen, in die verschiedene Profilformen, die jeweils im Querschnitt dargestellt sind, eingelegt werden können. Die Abbildungen zeigen deutlich, daß sich alle Profilquerschnitte in der Nut verkeilen und somit vor allem die Nut mit den konvexen Außenflächen für verschiedene Stangenquerschnitte geeignet ist.

Die Fig. 9 bis 12 zeigen schematisch eine Möglichkeit zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

In Fig. 9 ist der Ziehstein 1 sehr nahe an die Trommel 4 herangefahren, um mit einer Einziehzange 22 das Ziehgut 3, das aus dem Ziehstein 1 herauskommt, zu erfassen. Die Einziehzange 22 ist am Umfang 5 in einer hakenförmigen Ausnehmung eingehängt und somit wird beim Drehen der Trommel 4 die Einziehzange 22 um die Trommel 4 herumgezogen.

Vorher wird jedoch, wie in Fig. 10 dargestellt, der Ziehstein 1 von der Trommel 4 wegbewegt, damit eine gerade Strecke 24 zwischen Ziehstein 1 und Trommel 4 entsteht, über die das Ziehgut 3 tangential an die Umfangsfläche 5 der Trommel 4 gezogen wird. Nach dem Ziehen der in Fig. 10 dargestellten geraden Strecke 24 wird die Einziehzange 22 noch einmal vom Ziehgut 3 gelöst, um zu prüfen, ob die gezogene Stange absolut gerade zur Umfangsfläche der Trommel 4 zeigt oder ob Spannungen in der Stange sind, die einen ungeraden Verlauf der Stange zur Folge haben.

Wenn die gezogene Stange ungerade ist, wird die Stange abgeschnitten und verworfen und der Ziehstein 1 wird neu justiert und zur Trommel 4 gefahren, um eine neue Stange zu ziehen.

Erst wenn eine gerade Stange gezogen ist, wird gem. Fig. 11 das Ziehgut um die Trommel 4 mit der Einziehzange 22 herumgezogen und anschließend werden die Walzen 8, 9, 10 an die gezogene Stange am Umfang der Trommel 4 angelegt, um die Stange in ihrer Nut am Trommelumfang zu halten.

In dieser Position wird das Ziehgut durch die sich drehende Trommel 4 weitergefördert, ohne daß es der Einziehzange 22 bedarf. Die Einziehzange 22 wird daher vom Ziehgut 3 entfernt und kann bspw. am Ziehstein 1 befestigt werden. Das Ende des Ziehgutes 3 wird nun weiter neben den zur Trommel 4 zugeführten Ziehgut 3 zur Richteinrichtung 17 geführt und dort durch am Ziehgut 3 anliegende Rollen gerichtet.

Claims (12)

1. Verfahren zum Ziehen von Stangen, bei dem das Ziehgut (3) über eine gerade Strecke (24) aus dem Ziehstein (1) gezogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Ziehgut (3) tangential an die Umfangsfläche (5) der Trommel (4) gezogen und um die Trommel (4) gelegt wird, um durch die Anlage des Ziehgutes (3) an der Trommel (4) eine Reibkraft zu erzeugen, die es erlaubt, das Ziehgut (3) mit­ tels einer Drehung der Trommel (4) zu bewegen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ziehstein (1) derart geschwenkt wird, daß das Ziehgut (3) den Ziehstein (1) gerade verläßt.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ziehgut (3) mit einer an eine flexiblen Zugeinrichtung befestigten Einziehzange (22) gezogen wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Ziehen der geraden Strecke (24) die Einziehzange (22) von dem Ziehgut (3) gelöst wird, um die Richtung der gezogenen Stange zu überprüfen, und anschließend wieder am Ziehgut (3) befestigt wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einziehzange (22) nach dem Ziehen der geraden Strecke (24) an der Trommel (4) befestigt wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ziehstein (1) beim Einziehen des Endes des Ziehgutes (3) zur Trommel (4) bewegt wird und anschließend auf einer Tangente zur Umfangsfläche (5) von der Trommel (4) wegbewegt wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ziehgut (3) in einer im wesentlichen V-förmigen Nut (6) um die Trommel (4) geführt wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ziehgut (3) während des Einziehvorgangs mit Führungsmitteln (8, 9, 10) an die Trommel (4) gedrückt wird.

9. Vorrichtung zum Ziehen von Stangen mit einem Ziehstein, wobei der Zieh­ stein verschiebbar ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß diese Vorrichtung eine Trommel (4) aufweist und der Ziehstein (1) auf einer Tangente zur Umfangsfläche (5) der Trommel ver­ schiebbar ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Ziehstein (1) senkrecht zur Ziehgutsicherung schwenkbar angeordnet ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel (4) an ihrer Umfangsfläche (5) eine V-förmige Nut (6) aufweist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel (4) an ihrer Umfangsfläche (5) mehrere parallele Nuten (6) aufweist und längs ihrer Achse verschiebbar ist.