DE2201006A1

DE2201006A1 - Verfahren zum mehrfachziehen von draht und hierzu dienende ziehscheiben

Info

Publication number: DE2201006A1
Application number: DE19722201006
Authority: DE
Inventors: Hans Haug; Horst Dr Kreysind
Original assignee: WESTFAELISCHE UNION AG
Current assignee: WESTFAELISCHE UNION AG
Priority date: 1972-01-11
Filing date: 1972-01-11
Publication date: 1973-07-19
Also published as: DE2201006B2; DE2201006C3; GB1390070A

Description

, PATENTANWÄLTE
DipUng. WERNER COHAUSZ · Dipl.-lng. WILHELM FLORACK · Dipl.-Ing. RUDOLF KNAUF

4 Düsseldorf, Schumannstraße 97 2201006

Westfälische Union AG
47 Hamm/Westfalen

6. Januar 1972

Verfahren zum Mehrfachziehen von Draht und hierzu dienende Ziehscheiben

Bei der Herstellung dünner, metallischer Drähte, insbesondere Stahldrähte, wird in modernen Anlagen ein Draht größeren Querschnittes in einer Vielzahl von Verformungsschritten (Zügen) auf geringere Querschnitte gebracht, wobei diese Verformungsvorgänge an demselben Draht sich kontinuierlich aneinanderreihen.

Zwischen jedem Zug und dem darauffolgenden Zug wird der Draht in den sogenannten Mehrfachziehmaschinen auf Ziehscheiben aufgewickelt, auf die er unten aufläuft und von denen er oben abgeleitet wird zum nächsten Ziehwerkzeug.

Diese zwischengeschalteten Ziehscheiben (Einfach- oder Doppelscheiben) haben den Zweck, die räumlichen Abstände zwischen den Ziehwerkzeugen zu verkürzen. Gleichzeitig kann der Draht aber auch nach jedem Zug mindestens einen Teil der dabei entwickelten Wärme wieder abgeben, was durch Innenkühlung der hohlen Ziehscheibe mittels Wasser gefördert wird. Es ist ebenfalls bekannt, den Draht beim Aufwickeln mittels Pressluft zu kühlen.

Mit einem solchen Ziehverfahren lassen sich bei Stahl z.B. Ziehgeschwindigkeiten im letzten Zug bis zu etwa 18 m/sec bei etwa 1,0 mm Drahtdurchmesser oder bis zu etwa 15 m/sec bei etwa 2,0 mm Drahtdurchmesser erreichen.

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Steigert man diese Ziehgeschwindigkeit, so treten im Draht unerwünschte Gefüge- und/oder Eigenschafts-Änderungen auf.

Die Erfindung soll die Aufgabe lösen, die Ziehgeschwindigkeit auf Mehrfachziehmaschinen wesentlich über das bisher zulässige Maß zu steigern, z.B. auf mindestens 30 m/sec bei etwa 2,0 mm Durchmesser bei Stahldraht.

Eine Möglichkeit, diese Aufgabe zu lösen, ergibt sich erfindungsgemäß dadurch, daß im Innenhohlraum der Ziehscheibe ein Unterdruck erzeugt wird, der befähigt ist, auf die Innenwandung der Ziehscheibe aufgebrachtes und/oder im Innenraum versprühtes Wasser bei vergleichsweise niedrigen Temperaturen zu verdampfen] z.B. bei Temperaturen von 30 bis 4o ° C, so daß die Kühlung der Scheibe und mithin des Drahtes stark erhöht wird.

Bei den in konventioneller Weise durch Wasser innengekühlten Scheiben bildet sich an der inneren Scheibenwand ein konzen-

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trischer Ring a*r Wasser infolge der hohen Umlaufgeschwindigkeit, dessen Abfluß nach unten durch die Fliehkraft und Adhäsionswirkung zumindest an der Grenze zwischen Scheibenwand und Wasser stark behindert ist, was auch durch eine Vergrößerung der Wassermenge nicht behoben werden kann. Diese Schwierigkeit entfällt durch die weitgehende Verdampfung des Wassers unter dem Einfluß des Unterdruckes.

Eine für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ge-

f eignete Ziehscheibe hat einen weitgehend abgedichteten Hohlraum, O J der durch eine Vakuumeinrichtung auf einen die Wasserverdampfung fij'NI bei vergleichsweise niedrigen Temperaturen herbeiführenden Unter-

druck zu bringen ist. Sie besitzt weiterhin Einlasse für t ! flüssiges Kühlmittel, wasser, wobei die Zuleitungen, Spritzrohre ¹^ a oder dergleichen, bevorzugt auf die Scheibeninnenwandung gericht^ <| tet sind. Bevorzugt werden Spritzrohre mit großem Querschnitt Y H auch an den Enden, also ohne düsenartige Auslässe, vorgesehen. O jj? Weitere Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Zeichnungsbeschreibung.

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In-den Zeichnungen sind Ausführungsformen von erfindungsgemäßen Ziehscheiben dargestellt, und zwar zeigen:

Fig. 1 und 2 einen Längsschnitt durch je eine Einfachziehscheibe; Fig. 3> · einen Längsschnitt durch eine Doppelziehscheibe;

In Fig. 1 und 2 ist je eine vom Getriebe 1 angetriebene Scheibenwelle 2 und eine damit festverbundene Ziehscheibe 3 dargestellt.

Gemäß Fig. 1 ist auf der Scheibenwelle 2 ein Dichtring 4 befestigt, der in entsprechende Aussparungen, Kolbenringe und dergleiche-Qj der feststehenden Trägerplatte 5 eingreift. Entsprechende Abdichtungselemente erhält die Ziehscheibe an ihrer unteren Stirnseite. Durch die Trägerplatte 5 werden ein oder mehrere Absaugrohre ο geführt, deren Aufgabe es ist, in der Scheibe befindlichen Wasserdampf, ggf. auch Wasser, abzusaugen. Die Rohre 6 sind an einem Kondensator 7 angeschlossen mit dem Kondenswasserablauf 8 und einer Vakuumpumpe 9· Durch die Trägerplatte 5 ist ein Spritzrohr 10 oder mehrere Spritzrohre durchgeführt, die der Scheibeninnenwandung Kühlwasser zuführen. Diese Rohre werden bis dicht an die Innenwandung der Scheibe 3 geführt, der wärmsten Stelle des Raumes. Das verdampfte Wasser entzieht der Scheibenwandung Wärme, und der außen auf der Scheibe aufgelaufene Draht 11 wird intensiv gekühlt. Das Spritzrohr 10 wird über ein Mengenregulierventil 12 zu einem Wasserkasten 13 geführt; die Wasserentnahme kann durch Ansaugen infolge des Unterdruckes im Scheibeninnenraum erfolgen.

Die Spritzrohre 10 mit großem Querschnitt ohne Düsen am Ende können durch verunreinigtes Kühlwasser nicht mehr verstopfen, so daß ein Arbeitsaufwand für die Reinigung im wesentlichen entfällt.

In Fig. 2 ist eine andere Art der Einführung der Saugleitung 6 und der Wasserzuführung 10 gezeigt. Dabei ist die Scheibenwelle mittig durchbohrt und deren unteres Ende in den Wasserkasten 13

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eingeführt. Am oberen Ende der Scheibe ist über eine mit Stopfbuchse o.a. abgedichtete Drehlenkkupplung 19 die von der Vakuumpumpe 9 und Kondensator 7 kommende Saugleitung 20 angeschlossen. Die Scheibennabe oder - wenn direkt an der Welle angeschlossen die Welle besetzt Verbindungsdurchlässe 21 zum Scheibeninneren. Hierbei können noch Saugrohre 6 bis zur unteren Scheibenstirnwand geführt sein, unr sich bildendes Kondenswasser oder Überschußwasser abzusaugen. Durch den auf diese Weise im Scheibeninneren' erzeugten Unterdruck wird Wasser oder mit Luft vermengtes Wasser aus dem Wasserkasten Ij? in regelbarer Menge in den ScheibenJnnenraum. gesaugt und über die Spritzrohre 10 unmittelbar an die Scheibeninnenwand geführt.

Die in Fig. 1 und 2 gezeigten Systeme gestatten beliebige Kombinationen» So ist es z.B. möglich, das Kühlwasser über ein feststehendes, in der Trägerplatte 5 verlagertes Standrohr anzusaugen, den notwendigen Unterdruck aber über eine mittig in der Scheibe oder Welle angebrachte Bohrung, wie in Fig. 2 dargestellt, zu erzeugen.

Die gleichen Kombinationsmöglichkeiten gelten auch für die in Fig. j? "dargestellte Doppelziehscheibe.

Hierbei läuft der Draht von der unteren Ziehsc.heibe 14 über einen Ring mit' Umlenkrolle 15auf die Losscheibe 15 und von dort weiter zum nächsten Ziehhol.

In der dargestellten AusjTührungsform wird Kühlwasser zentral von oben in die Losscheibe 16 eingeführt, so daß auch die Losscheibe eine Innenkühlung erfährt.

Die Losscheibe l6 wurde bisher nicht gekühlt, weil der Wasserdurchlaß von der Losscheibe 16 über Ringe 15 auf die Ziehscheibe l4 sich als konstruktiv schwierig erwies, da hier große Differenzgeschwindigkeiten auftreten, bedingt durch den Umstand, daß sich Losscheibe 16 und Ziehscheibe 14 in entgegengesetzten Richtungen

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drehen, während die Urnlenkrolle 15 stillsteht (oder von der Ziehscheibe 14 durch eine Reibungskupplung mitgenommen wird).

In der Ziehscheibe l4 kann ein Unterdruck auf die gleiche Weise wie bei einer einfachen Scheibe- gemäß Fig. 1 mit Hilfe der Vakuumeinrichtung 9j8j7jÖ erzeugt werden. Pur die Einführung ,des Kühlwassers ist eine Zuleitung 10 rnittig in der Losseheibe vorgesehen. Das in der Ziehscheibe 14 erzeugte Teilvakuum wirkt durch Bohrungen YJ auch auf den Innenraum der Losscheibe l5.

Zwischen den beiden Scheiben ist eine Abdichtung 18 vorgesehen.

Man kann aber auch bei der in Pig. 5 dargestellten Ziehscheibe Wassereinführungen 10., wie bei der in Pig. I dargestellten Scheibe, vorsehen. Dann kann der Kühlmittelbedarf den Scheiben 14 und lö gesondert zugeführt werden..

Yon Bedeutung ist auch die (nicht dargestellte) Variante, die Kühlaittelzuführungen 10 nur in der Scheibe 14 vorzusehen und anstelle der in Fig. 3 oben über der Losscheibe dargestellten Wasserzuführung 10, 12, I^ zentral über der Losscheibe die Vakuumleitung einmünden zu lassen, (wie in Pig. 2), so daß das Vakuum für beide Seheiben der Dopp'elziehscheibe hierüber herbeizuführen ist, und die Wasserzufuhr nur bei Scheibe 14 vorzusehen.

In den Zeichnungen ist eine Vakuumanlage für jede einzelne Ziehscheibe dargestellt. In der Praxis wird man jedoch zweckmäßig die Saugleitungen mehrerer oder aller Ziehscheiben einer Mehrfachziehmaschine oder von Maschinengruppen an eine gemeinsame Vakuumanlage anschließen.

Durch die vorliegende Erfindung ist es erstmalig möglich, bei Doppelscheiben beide Scheiben von innen zu kühlen und damit dein Draht eine besonders niedri^o An Tarifs te-nparacur für den nächsten Ziehvorgang zu geben.

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Ziehscheiben gemäß der Erfindung erlauben'eine Verringerung der Kühlmittelmenge. Sie erbringen daher auch in Mehrfachziehmaschinen mit konventionellen Ziehgeschwindigkeiten erheblichen Vorteil.

Eine Ziehscheibe jeder Art, in deren Innenhohlraum ein Unter- · druck herrscht, hat den Vorteil, daß ein Austritt von Kühlflüssigkeit an Leckstellen oder Grenzstellen behindert oder verhindert wird. Das gilt auch für verhältnismäßig geringe Unterdrucke und für Scheiben, bei denen der Hauptteil der Kühlung durch die übliche Wasserkühlung erfolgt.

In Kombination mit den Kühlvorrichtungen der erfindungsgeraäßen Art kann auch die bekannte Außenkühlung mit Hilfe von Pressluft vorgesehen sein.

Patentansprüche;

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Claims

Patentansprüche:

Verfahren zum Mehrfach-Drahtziehen mit erhöhter Ziehgeschwindigkeit, wobei Masser als Kühlmittel in den Hohlraum der Ziehscheibe eingebracht wird, • dadurch gekennzeichnet, daß im Innenhohlraum der Ziehscheibe ein Unterdruck erzeugt wird, der befähigt ist, auf die Innenwandung der Scheibe aufgebrachtes und/oder im Innenraum versprühtes Wasser bei vergleichsweise niedrigen Temperaturen zu verdampfen..
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Unterdruck von 30 bis 50 Torr im Ziehscheibenhohlraum .
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß weniger Wasser als bisher in den Hohlraum der Ziehscheibe eingeführt wird.
4. Ziehscheibe, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1-3, gekennzeichnet durch Wasserzuführungen (10,12,13) und Vakuum-Absauge-Vorriehtungen (o,7,"8,9), ferner durch eine weitgehend vakuumdichte Durchführung der Wasserzuleitungen (10) und Vakuumsaugleitungen (6) durch die untere "Begrenzung des Ziehscheibenhohlraumes.
5· Ziehscheibe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Scheibenwelle (2) ein Dichtring (4) befestigt ist, der in entsprechende Aussparungen der feststehenden Trägerplatte (5) eingreift, und daß ent-

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sprechende Dichtungselemente zwischen der feststehenden Trägerplatte (5) und der unteren Stirnseite der Scheibe (3,14) vorgesehen sind.
6. Ziehscheibe mit Doppelscheibe, dadurch gekennzeichnet,, daß zur Innenkühlung beider Scheiben mittels Wasser und Unterdruck eine Verbindung, Br"l^un3^-1 (l^Jt)j vi AVichtorgan zwischen der Losscheibe (16) und der Ziehscheibe (14) vorgesehen ist.
7· Ziehscheibe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlwasserzufuhr (10,12,13). zentral über der Losscheibe (l6) angeordnet ist.
8. Ziehscheibe nach Anspruch J, dadurch gekennzeichnet, daß die Vakuumeinrichtung (6,7,5,9) anstelle der Wasserzuführung gemäß Anspruch 7 zentral über der Losscheibe (16) angeordnet ist, und zur Wasserzufuhr Viasserzuleitungen (10) in der Trägerplatte (5) der Ziehscheibe (l6) vorgesehen sind.
9. Ziehscheibe mit abfließendem Kühlwasser, gekennzeieh*- net durch einen geringen Unterdruck im Innenhohlraum, der befähigt ist, das Ausfließen an Leckstellen und Grenzflächen zu verhindern.

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