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Stahlwollemaschine Gegenstand der Erfindung ist eine Stahlwollemaschine,
bei der ein Draht über Rillenrollen oder -räder in mehreren nebeneinanderliegenden
Lagen an einer Reihe von Messern vorbeigeführt wird, die dabei den Draht abspanen,
worauf das aus den einzelnen Spänen gebildete Stahlwolleband laufend abgezogen und
aufgewickelt wird0 Bei der-hohen Geschwindigkeit, mit welcher der.
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Draht an den Messern vorbeigeführt wird, z*Bo 70 m und darüber pro
Minute, was einer Stundenproduktion von 140 kg und mehr an Stahlwolle entspricht,
stellen die Ausnutzung der auswechselbaren und nachzuschleifenden Messer, die Anfertigung
einer gleichmäßigen Qualität der erzeugten
Stahlwolle, die möglichst
weitgehend abzuspanende Drahtstärke, die auf die Qualität des Erzeugnisses schädigend
einwirkenden Vibrationen der Maschine und ähnlichen Fragen Probleme dar, die für
die Leistung und Wirtschaftlichkeit der Maschine von entscheidender Bedeutung sind0
Die bekannten Stahlwollemaschinen suchen mit diesen Problemen in verschiedener Weise
fertig zu werden, sind aber über gewisse Grenzen mit ihrer Leistungsfähigkeit nicht
herausgekommen.
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So arbeitet z.B. eine bekannte Stahlwollemaschine in der Weise, daß
der Draht in einem Zuge von voller Stärke bis zum Restsegment abgearbeitet wird0
Die Maschine braucht dazu ein aus etwa 70 nebeneinanderliegenden Schlaufen des abzuspanenden
Drahtes gebildetes Drahtbett, welches an etwa 26 darüber angebrachten Abspanmessern
entsprechend großer Breite von 200 mm und einer Länge von 120 mm vorbeigeführt wird0
Bei dieser gedrängten Anordnung der etwa 1800 geschaffenen Schnittstellen ist auch
die Abfuhr der entsprechenden starken Wärme ein schwieriges Problem, welches eine
Vergrößerung der Anlage zur Erhöhung der Leistung verbietet. Da außerdem an diesem
breiten Abspanbett die an der Einlaufseite liegenden, mit allen Oberflächen-Unreinigieiten
des
Ausgangsdrahtes behafteten Drahtlagen recht stark sind, die an der gegenüberliegenden
Auslaufseite liegenden Drahtlagen jedoch.bereits bis auf den Abfallrest abgespant,
also recht dünn sind, so ist der Verschleiß der Messer an der Einlaufseite stärker
als an der Auslaufseite, wodurch ein häufiges und starkes Nachschleifen erforderlich
ist0 Das Schleifen muß natürlich nach der am stärksten abgearbeiteten Stelle erfolgen,
wodurch viel Material verloren gehta Stärker abgeschliffene Messer dieser Breite
lassen sich aber auch nicht mehr gradlinig mit dünner Schneide einspannen.
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Der Antrieb dieser Maschine mit ihrem breiten Bett erfolgt von der
Mitte aus über Ketten nach beiden Rillenrollen, wodurch unerwünschte Vibrationen
entstehen und die abgenommene Späne oft die gefürchteten "Rattermarken" aufweisen,
die die Festigkeit beeinträchtigen0 Bei der großen Anzahl der gleichzeitig am Drahtbett
arbeitenden Messer ist schließlich auch ein erheblicher Kraftbedarf notwendig, und
ein Reißen des Drahtes kann nur dadurch verhindert werden, daß das die Maschine
als Abfall verlassende Segment des abgespanten Drahtes dicker gelassen werden muß
als es zur wirtschaftlichen Produktion von Stahlwolle aus einem gegebenen Einführungsdraht
an sich wünschenswert wären Infolge dieses Aufbaues
mit einem einzigen
Abspanaggregat, in welchem der Draht bereits sehr hohen Zugbeanspruchungen ausgesetzt
ist, kann auch eine Vergrößerung der Maschine durch Anbau weiterer Aggregate nicht
erfolgen.
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Vor allem aber ist die damit erzeugte Stahlwolle nicht sortenrein,
da, wie gesagt das Abspanen mittels breiter Messer über die ganze Breite des Drahtbettes
erfolgt, sodaß das anfallende Produkt stets ein Gemisch von gröberen Bestandteilen
aus dem Einlauf und von feinsten Anteilen aus dem Auslauf darstellt.
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Bei einer anderen bekannten Gattung von Maschinen hat man den Vorgang
des Abspanens auf mehrere Durchläufe verteilt, in denen der Draht durch Rillenräder
in eine geringere Anzahl nebeneinanderliegender Schlaufen ausgebreitet und derart
an den Zerepanungsmesnrn vorbeigeführt wird, daß bei jedem Durohlaut das Abspannen
nur bi. su einen Bruchteil der an sich möglichen ab.panbaren Drahtstärke erfolgt
und der bis dahin abgespante Reatdraht als Einlauf draht für den zweiten oder dritten
Durchlauf dient.
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Die.. weiteren Durchläufe können entweder in zeitlicher AuSeinanderfolge
auf demselben Aggregat oder in räumlicher Auteinanderfolge auf gleichen, hintereinander
geschalteten Aggregaten erfolgen. Die Breite des Abspanbettes, also die Anzahl der
Rillen
der Zugräder, in jedem Aggregat wird also erheblich geringer
gehalten, und ebenso die Anzahl der Messer. Dadurch wird zwar die Vermengung der
auf der Einlaufseite des Drahtbettes abgespanten Stahlwolleteile mit den auf der
Auslaufseite abgespanten Teilen verhütet und ein bedeutend sortenreineres Produkt
erzeugt, Um aber zu diesem Ergebnis ohne allzu räumlich aufwendige Anordnung der
nacheinander vom Draht durchlaufenen Aggregate zu gelangen, hat man gleichzeitig
eine Reihe von Maßnahmen ergriffen, die sich in der Praxis als durchaus ungünstig
für die Wirtschaftlichkeit der Maschine herausgestellt haben: Einmal hat man die
Messer unter der in dem jeweiligen Aggregat abgespanten Drahtlage angebracht und
auch die abgespante Sbahlwolle entsprechend nach unten abgezogen. Es hat sich herauegestellt,
daß dadurch die Kühlung der Schneidstellen erheblich erschwert wird gegenüber dem
Abspanen und Abführen der Wolle von oben bzw. nach oben, Weiter hat man die Maschine
beidseitig bedienbar ausgelegt, indem die hintereinander angeordneten Aggregate
beschränkter Rillen- und damit Drahtschlauenzahl zweimal von der Drahtlage durchlaufen
werden, nWmlioh bei z.B0 5 hintereinandergesetzten Aggregaten in der einen Richtung
am
vorderen Rand mit tberleitung von Aggregat zu Aggregat in der
Reihenfolge I, II, III, IV, I, worauf dann die ganze Drahtlage umgewendet zurückgeführt
und zwar nun am hinteren Rande wiederum mit Überleitung von Aggregat zu Aggregat
in der Reihenfolge V, IV, III, II, 10 Beide in den verschiedenen Richtungen durchlaufende
Randabschnitte der Aggregate sind dabei mit je einem Satz von z03. 13 Verspanungsmessern
besetzt. Bei dieser Anordnung tritt also an der Stirnseite der Maschine, zoB vorn,
das eingeführte Drahtmaterial ein und daneben, also an der hinteren Seite, kommt
an derselben Stirnseite das abgespante Drahtmaterial heraus, Die unterschiedliche
Beanspruchung durch den verschiedenen Zug, der einmal den Höchstwert, das andere
Mal aber den Mindestwert hat, wirkt sich aber auf die vorn und hinten nebeneinanderliegenden
Rillenräder höchst ungünstig aus, da alle Räder ja absolut synchron laufen müssen0
Die Folge war eine Besohränkung der Eingangsdrahtatärke, um dadurch die auftretenden
Unterschiede in der Belastung wenigstens in erträglichen Grenzen zu haltens und
Schwingungen zu vermeiden.
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Auch der Versuches Rillenrad mit einen eigenen Getriebe auszustatten,
und diese Getriebe von zwei auf der Vorder- und auZ der Rckseite der hintereinandergesetzten
Aggregate angeordneten Übersetzungsgetrieben aus anzutreiben, die von einem gemeinsamen
motorisch angetriebenen Doppelgetriebe an der Stirnseite der
Aggregatreihe
aus bewegt werden, war nur für Drahtstärken bis etwas über 3 mm und in einem beschränkten
Geschwindigkeitsbereich brauchbar. Bei der notwendigen. konstanten Antriebsdrehzahl
der beiden parallelen Doppeltriebwellen traten immer wieder Vibrationsneigungen
auf, welche zur Bildung von Rattermarken am Erzeugnis führten und durch welche eine
Erhöhung der Leistung auch bei diesen bekannten Maschinen verhindert wurde Auch
trat bei höheren Zugkräften ein Verziehen der Eonstruktion unter Verminderung des
Rillenradabstandes ein.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die geschilderten Mängel der bekannten
Stahlwollemaschinen zu beseitigen und die Leistung der Maschinen unter besserer
Messerausnutzung, mit erhöhter Durchlaufmenge und besserer Produkt-Qualität als
bisher zu erhdhen und einen vibraSionafreien Dauerbetrieb zu gestatten.
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Das läßt sich, vie die langen und usfangreichen Versuch der Anmelderin
erwiesen haben, durch gemeinsame Anwendung gewisser Merkmale erreichen, die überraschenderweise
nicht nur zu einer bisher noch nicht erreichbaren Erhöhung der Gesamtleistung der
Stahlwollemaschine geftihrt haben, sondern auch eine enprechende Ausbaufähigkeit
der Maschine durch Erhöhung der Anzahl der Abspanaggregate möglich gemacht haben,
wodurch gleichzeitig die Verarbeitung von Draht einer bisher noch nicht verwendbaren
Stärke
und einer Steigerung der Laufgeschwindigkeit und damit Stundenleistung erzielt wurde
- eine Ausbaufähigkeit, die aus den oben angedeuteten Gründen bei den bisherigen
Maschinen nicht annähernd in diesem Maße möglich war, weil dort sehr bald die Grenze
erreicht war, bei der die schädlichen Wirkungen den etwa erzielten Nutzen übertrafen0
Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einer Stahlwollemaschine mit mehreren hintereinandergeschalteten,
von dem abzuspanenden Draht durchlaufenen Aggregaten, in denen der Draht durch Rillenräder
in nebeneinanderliegenden Schlaufen ausgebreitet und an Zerspanungsmessern vorbeigeführt
wird, während die abgespante Stahlwolle von den Schnittstellen aus, zu Bändern zusammengeführt,
abgezogen wird, wobei in jedem Aggregat das Abspanen nur bis zu einem Bruchteil
der abspanbaren Drahtstärke erfolgt und der bis dahin abgespante Restdraht als Einlaufdraht
dem darauf folgenden Aggregat zugeführt wird, erfindungsgemäß die Anordnung so getroffen,
daß, bei an sich bekannter Anordnung der Zerspanungsmesser über der Drahtbahn und
Abzug der abgespanten Drahtwolle nach oben, die hintereinandergeschalteten Aggregate
in der ganzen Breite jedes Aggregates nur in einerRichtung von den an den Zerspanungsmessern
vorbeigeführten Drähten durchlaufen werden und je einen am Maschinenständer angegossenen
starren
Doppelbalken als Gabel träger für die in Drahtlaufrichtung
vorderen und hinteren querliegenden Rillenradwellen aufweisen, welche je über eine
Kupplung einen vibrationsfreien Antrieb von den gleichfalls querliegenden Getriebewellen
eines vorderen und hinteren Untersetzungsgetriebes erfahren, von denen aus über
Kupplungen in Drahtlaufrichtung je einerseits eine Verbindungswelle zum Untersetzungsgetriebe
desselben Aggregats und andererseits je ein Getriebewellenende zum Antriebsmotor
oder zum benachbarten Aggregat führt.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der schematischen
Zeichnungen einer mit zwei Aggregaten ausgerüsteten Maschine beschrieben0 In den
Zeichnungen stellen dar Figo 1 eine Seitenansicht, Figo 2 eine Stirnansicht von
links gesehen und Figo 3 eine AuSsicht auf die Stahlwollemaschine nach der Erfindung,
und zwar unter Auslassung der in Figo 1 über den Aggregaten I und II dargestellten
Messerhalter0 Die Maschine ist im Interesse der gleichmäßigen Dauerbelastung ihrer
Teile und der besseren bersichtlichkeit bei der Bedienung nur einseitig bedienbar.
Die einzelnen Aggregate, mit deren Anzahl auch die Feinheit des erzeugten Produktes
steigt,
werden stirnseitig gestoßen und verschraubt0 Jedes Aggregat enthält ein (in Drahtlaufrichtung)
vorderes und hinteres Untersetzungsgetriebe 5 mitüber Kupplungen 6 zwischengesetzter
längsverlaufender, bei 19 gelagerter Verbindungswelle 4.
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Diese Teile sind seitlich des Zerspanungsbettes gelegen und können
über Kupplungen 8 durch Anbau weiterer Aggregate in Längsrichtung baukastenförmig
verlängert werden0 An dem einen Ende des Wellenzuges 4 ist z.B. rechts bei 3 der
Antriebsmotor anschließbare Zum Zusammenschließen der Aggregate enthält die Grundplatte
(Bezugsziffer 12) Aussparungen 20 und Bohrungen 22.
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Der Antrieb der seitlich dieses Längswellenzuges angeordneten, vom
gegossenen Maschinenständer 1i auf der Grundplatte 12 getragenen Rillenräder 9 des
Zerspanungsteiles erfolgt ebenfalls ohne Anwendung von Ketten vibrationsfrei durch
Kupplungen 7 zwischen der querliegenden Getriebewelle 23 und der jeweils ihr gegenüberliegendenRillenrandwelle
24. Die Rillenräder 9 sind dabei an gabelförmigen Doppelbalken 10 gelagert, Durch
die feste Verbindung dieser Gabelbalkerl mnt dem Maschinenkörper werden die auftretenden
Zugkräfte auf den gesamten Maschinenkörper übertragen und von diesem absorbiert.
Gleichzeitig halten die Kupplungen 7 alle Vibrationen der Untersetzungsgetriebe
5 im Antriebstell vom Zerspanungsteil der Maschine fern. Wie die Erprobungen erwiesen
haben, wird dadurch auch bei hoher Leistung der Maschine
ein gleichmäßiger
Antrieb mit konstanter Abtriebsdrehzahl für beide Wellenteile 5 und 24 erzielte
Das Auftreten von Rattermarken wird vollständig vermieden, Durchbrücke 13 am Maschinenständer
ii dienen der Staubabsaugung0 Die Lagerung der Gabelbalken 10 ist zweigeteilt, sodaß
eine leichte Austauschbarkeit der Rillenräder 9 durch Abnahme der lagerschalen gegeben
ist, Der Maschinenkörper ist hohl gegossen und läßt einen Durchfluß von Wasser oder
anderen Kühlmitteln zu0 Die Kühiung erfolgt unmittelbar unter der Drahtführung.
Außerdem wird durch ein Luftgebläse Oberflächenkühlung bewirkt, Dies Gebläse hat
gleichzeitig die Funktion, den Staub abzublasen. Die Absaugung erfolgt in den Maschinenkörper
hinein, und Rahrleitungen saugen den Staub von dort weiter ab. Da der Schneidvorgang
von oben erfolgt, so können unmittelbar vor dem Messer Emulsion oder andere Kühl-
und Schmiermittel auf die Schnittstelle aufgetragen werden, was eine wesentliche
Verbesserung der Standzeit der Messer bewirkt, Zum Betrieb der Maschine erfolgt
die Drahtzuführung bei 1 in das Aggregat I. Der Draht wird durch die beiden Rillenräder
9 dieses Aggregats auf dem Zerspanungsbett in z03. 30 Schlaufen ausgebreitet und
unter z0B0 12 Messern 21 hindurchgeführt0 Die auf diesem Aggregat erzeugte Wolle
enthält alle durch Qberflächenfehler
des Einfürungsdrahtes und
dergleichen eventuell entstandenen Fehler und wird für sich als Grobware abgezogen0
Der Restdraht wird nach Verlassen der letzten Schlaufenbahn auf der gestrichelten
schräg verlaufenden Bahn D als Einlaufdraht dem Aggregat II zugeführt Dieses (und
eventuell folgende Aggregate) ist z.B. mit 17 Messern 21 ausgerüstet und liefert
fehlerfreie Feinware, die die Maschine bei 2 verläßt. Auf der Zeichnung Figo 1 ist
einfachheitshalber in beiden Aggregaten eine Durchschnittsanzahl von 15 Messern
dargestellt0 Patentanspruch: