DE19519575A1 - Drahtrichtmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Drahtrichtmaschine bzw. -vorrich­ tung mit einer hohlen Welle, die zu einer Drehbewegung um eine vorgegebene Drehachse antreibbar ist und durch die der Draht beim Geraderichten von einem einlaßseitigen Ende zu einem auslaßseitigen Ende hindurchführbar ist, während sich die Welle um ihre Drehachse dreht, mit einem in Laufrichtung des Drahtes stromaufwärts angeordneten vorderen Ziehblock, mit einem in Laufrichtung des Drahtes stromabwärts angeordne­ ten hinteren Ziehblock und mit einem mittleren Ziehblock, wo­ bei die Ziehblöcke in der hohlen Welle angeordnet und gemein­ sam mit dieser zu einer Drehbewegung antreibbar sind und wo­ bei der mittlere Ziehblock zwischen dem vorderen und dem hin­ teren Ziehblock und axial im Abstand von diesen Ziehblöcken angeordnet ist.

Eine Drahtrichtmaschine dieser Art ist in der US-PS 293 212 beschrieben. Bei der bekannten Drahtrichtmaschine wird der Draht durch eine rotierende Hohlwelle geführt, in der ein einlaßseitiger und ein auslaßseitiger Ziehblock und dazwi­ schen ein mittlerer Ziehblock angeordnet sind. Zur Steuerung der Umlenkung des Drahtes bzw. der darauf beim Passieren der Ziehblöcke ausgeübten Kräfte sind der einlaßseitige Ziehblock und der auslaßseitige Ziehblock derart gehaltert, daß sie in axialer Richtung aufeinander zu und voneinander weg bewegbar sind, während der mittlere Ziehblock in radialer Richtung se­ lektiv einstellbar ist.

Soweit bekannt, wurde die in der zitierten US-PS beschriebene Drahtziehmaschine niemals industriell eingesetzt, was offen­ bar darauf zurückzuführen ist, daß sich bei der bekannten Ma­ schine ein hoher Verschleiß an den Ziehblöcken und damit eine sehr kurze Lebensdauer derselben ergibt, wodurch häufige Be­ triebsunterbrechungen erforderlich werden.

Ausgehend vom Stand der Technik und der vorstehend aufgezeig­ ten Problematik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine wirtschaftlich brauchbare Drahtziehvorrichtung bzw. -maschine anzugeben, in der die Richt- bzw. Ziehblöcke einem deutlich geringeren Verschleiß unterliegen und über einen re­ lativ langen Zeitraum störungsfrei arbeiten.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung der eingangs angegebenen Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß jeder der Ziehblöcke eine U-förmige Nut aufweist, durch die der Draht hindurchgeführt wird, während er durch die hoh­ le Welle hindurchläuft, daß jede der Nuten ein einlaßseitiges Ende und ein auslaßseitiges Ende sowie einen Boden aufweist, der in einer ersten Ebene konkav gekrümmt ist, die senkrecht zu der Drehachse verläuft, und die in einer zweiten Ebene konvex gekrümmt ist, die die Drehachse enthält und senkrecht zu der ersten Ebene angeordnet ist, daß der Boden der Nut des mittleren Ziehblocks bezüglich eines ersten Punktes, der im wesentlichen in der Mitte zwischen den Enden dieser Nut liegt, im wesentlichen symmetrisch gekrümmt ist, daß der Bo­ den der Nut in dem stromaufwärts gelegenen Ziehblock bezüg­ lich eines zweiten Punktes, der näher an dem einlaßseitigen Ende der Nut liegt als am auslaßseitigen Ende derselben, im wesentlichen symmetrisch konvex gekrümmt ist und daß der Bo­ den der Nut des stromabwärts gelegenen Ziehblocks bezüglich eines dritten Punktes, der näher am auslaßseitigen Ende die­ ser Nut liegt als am einlaßseitigen Ende derselben, im we­ sentlichen symmetrisch gekrümmt ist.

Es ist ein wichtiger Vorteil der erfindungsgemäßen Drahtzieh­ maschine, daß der geradezurichtende Draht im wesentlichen seinem natürlichen Laufweg folgen kann und punktuelle über­ mäßige Belastungen der Ziehblöcke vermieden werden, so daß ein deutlich verringerter Verschleiß und eine erhöhte Lebens­ dauer erreicht werden.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nach­ stehend anhand von Zeichnungen noch näher erläutert und/oder sind Gegenstand abhängiger Ansprüche. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die wesentlichen Ele­ mente einer Drahtziehvorrichtung gemäß der Er­ findung, nämlich eine zu einer Drehbewegung an­ treibbare Hohlwelle, die mit erfindungsgemäß verbesserten Ziehblöcken ausgerüstet ist;

Fig. 2-4 vergrößerte Darstellungen der einzelnen Zieh­ blöcke;

Fig. 5 und 6 vergrößerte Querschnittsdarstellungen des in Fig. 2 gezeigten Ziehblocks; und

Fig. 7 und 8 vergrößerte Stirnansichten des in Fig. 3 ge­ zeigten Ziehblocks, gesehen von den Linien 7-7 bzw. 8-8 in dieser Figur.

Im einzelnen zeigen die Zeichnungsfiguren ein Ausführungsbei­ spiel einer Vorrichtung 10 zum Geraderichten eines Drahtes 11, nachdem dieser von einer Rolle (nicht gezeigt) abge­ wickelt wurde und ehe er in einzelne Stücke zerschnitten wird. Dabei ist anzumerken, daß von der Vorrichtung 10 nur so viel gezeigt ist, wie für das Verständnis der vorliegenden Erfindung erforderlich ist, da Drahtrichtvorrichtungen an sich aus dem Stand der Technik gut bekannt sind.

Die Vorrichtung 10 umfaßt als Hauptelement eine hohle Welle 12, welche kontinuierlich zu einer Drehbewegung um eine vor­ gegebene Drehachse A antreibbar ist, die mit der Mittelachse der Welle 12 zusammenfällt. Der Draht 11 wird durch die Welle 12 hindurchgeführt, während letztere zu einer Drehbewegung angetrieben wird. Die Welle 12 besitzt einen rohrförmigen Hals 13 an ihrem in Laufrichtung des Drahtes stromaufwärts gelegenen einlaßseitigen Ende und einen etwas kürzeren rohr­ förmigen Hals 14 an ihrem stromabwärts gelegenen auslaßsei­ tigen Ende. Während der Draht 11 durch die hohle Welle 12 hindurchläuft, wird er durch das Einwirken eines stromauf­ wärts angeordneten Ziehblocks 15, eines mittleren Ziehblocks 16 und eines stromabwärts gelegenen Ziehblocks 17 geradege­ richtet. Der mittlere Ziehblock 16 ist dabei etwa in der Mit­ te zwischen dem stromaufwärts gelegenen bzw. vorderen Zieh­ block 15 und dem stromabwärts gelegenen bzw. hinteren Zieh­ block 17 angeordnet und in radialer Richtung gegenüber diesen Ziehblöcken 15, 17 derart versetzt, daß der Draht 11 bei sei­ nem Vorrücken durch den zentralen Teil der hohlen Welle 12 einem gekrümmten Laufweg folgt.

Der vordere und der hintere Ziehblock 15 bzw. 17 sind in zylindrischen Bohrungen von Haltern bzw. Buchsen 25 bzw. 27 angeordnet und an diesen Buchsen 25, 27 lösbar mittels Be­ festigungsschrauben (nicht gezeigt) gesichert. Der mittlere Ziehblock 16 ist in der zylindrischen Bohrung einer Buchse 26 mittels entsprechender Befestigungsschrauben gesichert. Zur Kompensation bei verschiedenen Bedingungen für den Draht sind die Buchsen 25 und 27 in der hohlen Welle 12 derart gehaltert, daß sie in axialer Richtung selektiv einstellbar sind, und können in vorgegebenen Positionen mit Hilfe von Stellschrauben 30 lösbar gesichert werden. Die Buchse 26 wird mit Hilfe eines geschlitzten Bügels 31 derart in der Welle 12 gehaltert, daß sie in radialer Richtung einstellbar ist und mit Hilfe von Stellschrauben (nicht gezeigt) eingestellt und in einer festen radialen Position gehalten werden kann.

Gemäß der vorliegenden Erfindung sind die Ziehblöcke 15, 16 und 17 in spezieller Weise ausgestaltet, um den Draht 11 ge­ rade zu richten, während sie andererseits dem Draht gestat­ ten, im wesentlichen seinem natürlichen Laufweg zu folgen, während er durch die hohle Welle 12 vorrückt. Aufgrund der speziellen Ausbildung der Ziehblöcke wird die durch den Draht auf die Ziehblöcke ausgeübte Belastung gleichmäßiger längs der Ziehblöcke verteilt, so daß die Bereiche mit einer hohen Konzentration der Belastung und einem entsprechenden Ver­ schleiß verringert werden, wodurch die Lebensdauer der Zieh­ blöcke erhöht wird.

Im einzelnen ist jeder der Ziehblöcke 15, 16 und 17 aus einer zylindrischen Stange 35 aus Gußeisen hergestellt. Beim be­ trachteten Ausführungsbeispiel hat jede Stange eine Länge von etwa 5,72 mm (2 1/4′′) und einen Außendurchmesser von etwa 15,9 mm (5/8′′). Die Stangen passen genau, aber lösbar in die Buchsen 25, 26 und 27.

Bei der Realisierung der Erfindung wird die Stange 35 jedes der Ziehblöcke 15, 16 und 17 mit einer in spezieller Weise geformten Nut 40 versehen, durch die der Draht 11 beim Durchlaufen der hohlen Welle 12 hindurchläuft. Jede Nut 40 ist im wesentlichen U-förmig und besitzt ein einlaßseitiges bzw. vorderes Ende 41 und ein auslaßseitiges bzw. hinteres Ende 42. Jede Nut 40 umfaßt ferner einen Boden 45, der in einer ersten Ebene X-X (Fig. 1) konkav gekrümmt ist, die senkrecht zu der Drehachse A verläuft, und der in einer zwei­ ten Ebene Y-Y (Fig. 6) konvex gekrümmt ist, die senkrecht zu der Ebene X-X verläuft und die Drehachse A enthält. Dabei ist die konvexe Krümmung des Bodens der Nuten 40 jedoch für jeden der drei Ziehblöcke 15, 16 und 17 verschieden.

Speziell krümmt sich der Boden 45 der Nut 40 des mittleren Ziehblocks 16 konvex und symmetrisch bezüglich eines in der Mitte zwischen dem vorderen Ende 41 und dem hinteren Ende 42 der Nut 45 gelegenen Punkt. Der Boden 45 der Nut 40 definiert dabei einen Kreisbogen mit einem Radius R-1 (Fig. 3) um einen Mittelpunkt C-1 in der Ebene Y-Y, der von den Enden 41, 42 der Nut 40 jeweils den gleichen Abstand hat.

Der Boden 45 der Nut 40 des vorderen Ziehblockes 15 krümmt sich konvex und im wesentlichen symmetrisch zu einem Punkt, der näher am vorderen Ende 41 der Nut 40 liegt als am hinte­ ren Ende 42 derselben. Der Boden 45 der Nut des vorderen Ziehblockes 15 definiert einen Kreisbogen mit einem Radius R-2 (Fig. 2) um einen Mittelpunkt C-2, welcher ebenfalls in der Ebene Y-Y liegt, welcher jedoch beim betrachteten Aus­ führungsbeispiel vom einlaßseitigen bzw. vorderen Ende 41 der Nut 45 lediglich einen Abstand von 12,7 mm (1/2′′) aufweist und vom hinteren Ende 42 der Nut 40 einen Abstand von 44,5 mm (1 3/4′′).

Im Gegensatz dazu ist der Boden 45 der Nut 40 des hinteren Ziehblocks 17 konvex gekrümmt und im wesentlichen symmetrisch zu einem Punkt, der näher am hinteren Ende 42 dieser Nut 45 liegt als am vorderen bzw. einlaßseitigen Ende 41 derselben. Wie Fig. 4 zeigt, definiert der Boden 45 der Nut 40 des hinteren Ziehblocks 17 einen Boden mit einem Radius R-3 um einen Mittelpunkt C-3, der in der Ebene Y-Y liegt, wobei der Mittelpunkt C-3 in diesem Fall vom hinteren Ende 42 der Nut 40 einen Abstand von 12,7 mm (1/2′′) aufweist und vom vorderen Ende 41 der Nut 40 einen Abstand von 44,5 mm (1 3/4′′).

Im Gebrauch sind die Ziehblöcke 15, 16 und 17 in den Buchsen 25, 26 und 27 winkelmäßig bzw. in Umfangsrichtung derart po­ sitioniert, daß die Nut 40 des mittleren Ziehblocks 16 um 180° gegenüber den Nuten des vorderen Ziehblocks 15 und des hinteren Ziehblocks 17 versetzt ist (siehe Fig. 1). Während sich die hohle Welle 12 dreht und der Draht 11 zwischen den Ziehblöcken 15, 16, 17 hindurchgezogen wird, führen die Nuten 40 der Ziehblöcke den Draht 11 und bewirken, daß der Draht dem in Fig. 1 eingezeichneten Laufweg folgt, wobei der Draht 11 in Kontakt mit den Nuten 40, jedoch nicht in Kontakt mit den Innenseiten der Buchsen 25, 26, 27 steht und durch die Wirkung der Richt- bzw. Ziehblöcke 15, 16, 17 gerade gerich­ tet wird. Der dargestellte Laufweg stellt dabei eine enge An­ näherung an den natürlichen Laufweg dar, dem der Draht 11 beim Richten desselben folgen möchte, und folglich sind die Ziehblöcke einem geringeren Verschleiß und einer geringeren Abnutzung unterworfen als dies der Fall ist, wenn der Draht 11 durch einen Ziehblock bzw. Ziehstein mit einer zylindri­ schen Bohrung geführt wird. Durch Einstellen des mittleren Ziehblocks 16 derart, daß er in radialer Richtung von der Drehachse A entfernt wird, kann die Richtwirkung schärfer eingestellt werden, wenn dies für das Richten eines Drahtes erforderlich ist, der zunächst zu einem relativ engen Wickel aufgewickelt war. Die Richtwirkung kann dadurch noch schärfer gemacht werden, daß der vordere Ziehblock 15 und/oder der hintere Ziehblock 17 in axialer Richtung auf den mittleren Ziehblock 16 zu bewegt werden. Die Richtwirkung kann verrin­ gert werden, indem die Ziehblöcke 15 und 17 nach außen von dem mittleren Ziehblock 16 wegbewegt werden.

Für unterschiedliche Bereiche von Drahtdurchmessern werden unterschiedlich dimensionierte Ziehblöcke 15, 16 und 17 be­ nötigt. Ziehblöcke, die dafür bestimmt sind, Drähte mit einem Durchmesser von 2,54 mm (0,100′′) bis 8,6 mm (0,340′′) gerade zu richten, benötigen Stangen 35, die für jeden Ziehblock einen Außendurchmesser von etwa 15,9 mm (5/8′′) haben. Für Ziehblöcke, die für das Geraderichten von Drähten mit einem Durchmesser von 2,54 mm (0,100′′) bis 3,3 mm (0,130′′) geeignet sind, benötigen Krümmungsradien R-1, R-2, und R-3 von 10,16 cm (4,0′′), während diese Radien für Drähte in dem Durchmes­ serbereich von 7,9 mm (0,310′′) bis 8,6 mm (0,340′′) einen Wert von jeweils 19 cm (7,5′′) haben. Die Tiefe und Breite der Nu­ ten muß ebenfalls mit dem Drahtdurchmesser verknüpft sein. Für Drahtdurchmesser im Bereich von 2,54 mm (0,100′′) bis 3,3 mm (0,130′′) besitzt jede Nut 40 eine konstante Breite W von etwa 4,8 mm (0,188′′) und eine Tiefe D von etwa 4,1 mm (0,163′′) im flachsten Teil der Nut 40. Für Drahtdurchmesser im Bereich von 7,9 mm (0,310′′) bis 8,6 mm (0,340′′) beträgt die Breite 9,5 mm (0,375′′) und die Tiefe D 8,9 mm (0,350′′).

Abschließend sei noch darauf hingewiesen, daß die Erfindung nicht auf die vorstehend erläuterten bevorzugten Ausführungs­ beispiele beschränkt ist; vielmehr stehen dem Fachmann, aus­ gehend von diesen Ausführungsbeispielen, zahlreiche Möglich­ keiten für Änderungen und/oder Ergänzungen zu Gebote, ohne daß er dabei den Grundgedanken der Erfindung verlassen müßte.

Claims (9)

1. Drahtrichtvorrichtung mit einer hohlen Welle, die zu einer Drehbewegung um eine vorgegebene Drehachse an­ treibbar ist und durch die der Draht beim Geraderichten von einem einlaßseitigen Ende zu einem auslaßseitigen Ende hindurchführbar ist, während sich die Welle um ihre Drehachse dreht, mit einem in Laufrichtung des Drahtes stromaufwärts angeordneten vorderen Ziehblock, mit einem in Laufrichtung des Drahtes stromabwärts angeordneten hinteren Ziehblock und mit einem mittleren Ziehblock, wobei die Ziehblöcke in der hohlen Welle angeordnet und gemeinsam mit dieser zu einer Drehbewegung antreibbar sind und wobei der mittlere Ziehblock zwischen dem vor­ deren und dem hinteren Ziehblock und axial im Abstand von diesen Ziehblöcken angeordnet ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jeder der Ziehblöcke (15, 16, 17) eine U-förmige Nut (40) aufweist, durch die der Draht (11) hindurchgeführt wird, während er durch die hohle Welle hindurchläuft, daß jede der Nuten (40) ein einlaßseiti­ ges Ende (41) und ein auslaßseitiges Ende (42) sowie einen Boden (45) aufweist, der in einer ersten Ebene (X-X) konkav gekrümmt ist, die senkrecht zu der Drehachse (A) verläuft und die in einer zweiten Ebene (Y-Y) konvex gekrümmt ist; die die Drehachse (A) enthält und senkrecht zu der ersten Ebene (X-X) angeordnet ist, daß der Boden (45) der Nut (40) des mittleren Ziehblocks (16) bezüglich eines ersten Punktes, der im wesentlichen in der Mitte zwischen den Enden (41, 42) dieser Nut (40) liegt, im wesentlichen symmetrisch gekrümmt ist, daß der Boden (45) der Nut (40) in dem stromaufwärts gelegenen Ziehblock (15) bezüglich eines zweiten Punktes, der nä­ her an dem einlaßseitigen Ende (41) der Nut (40) liegt als am auslaßseitigen Ende (42) derselben, im wesentli­ chen symmetrisch konvex gekrümmt ist und daß der Boden (45) der Nut (40) des stromabwärts gelegenen Ziehblocks (17) bezüglich eines dritten Punktes, der näher am aus­ laßseitigen Ende (42) dieser Nut (40) liegt als am ein­ laßseitigen Ende (41) derselben, im wesentlichen sym­ metrisch gekrümmt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (45) der Nut (40) in dem mittleren Ziehblock (16) in Umfangsrichtung um etwa 180° gegenüber den Böden (45) der Nuten (40) in dem stromaufwärts gelegenen und dem stromabwärts gelegenen Ziehblock (15 bzw. 17) ver­ setzt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (45) jeder Nut (40) in der zweiten Ebene (Y-Y) einen konvexen Kreisbogen definiert und daß die konvexen Kreisbögen, die durch die Böden (45) der Nuten (40) in dem mittleren Ziehblock (16), dem stromaufwärts gelege­ nen Ziehblock (15) und dem stromabwärts gelegenen Zieh­ block (17) definiert werden, Mittelpunkte (C-1, C-2 und C-3) aufweisen, die jeweils in der zweiten Ebene (Y-Y) liegen und mit dem ersten, dem zweiten bzw. dem dritten Punkt zusammenfallen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Böden (45) der Nuten (40) des stromauf­ wärts und des stromabwärts gelegenen Ziehblockes (15 bzw. 17) jeweils im wesentlichen denselben vorgegebenen Radius (R-2 bzw. R-3) haben.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der durch den Boden (45) der Nut (40) des mittleren Ziehblocks (16) definierte Bogen einen Radius (R-1) auf­ weist, der im wesentlichen gleich den vorgegebenen Radien (R-2, R-3) ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (45) der Nut (40) in dem mittleren Ziehblock (16) gegenüber den Böden (45) der Nuten (40) in dem stromaufwärts und dem stromabwärts gelegenen Richtblock (15 bzw. 17) um etwa 180° versetzt ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine stromaufwärts gelegene, eine stromabwärts gelegene und eine mittlere Buchse (25, 27, 26) an der hohlen Wel­ le (12) befestigt sind und daß die Ziehblöcke (15, 16, 17) teleskopartig in diese Buchsen (25, 26, 27) einge­ setzt und von diesen im wesentlichen umschlossen sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß Halterungseinrichtungen (31) vorgesehen sind, durch die die mittlere Buchse (26) derart gehaltert ist, daß sie bezüglich der Welle (12) selektiv radial einstellbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeich­ net, daß für die stromaufwärts und die stromabwärts ge­ legene Buchse (25, 27) Halterungseinrichtungen (30) vor­ gesehen sind, mit deren Hilfe diese Buchsen (25, 27) un­ abhängig voneinander selektiv in axialer Richtung der Welle (12) einstellbar sind.