DE2233168B2 - Stahlwollemaschine - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Stahlwollemaschi- « ne nach dem Oberbegriff des Patentanspruches, Bei der hohen Geschwindigkeit, mit welcher der Draht an den Abspanmessern vorbeigeführt wird, z. B. 70 m und darüber pro Minute, was einer Stundenproduktion von kg und mehr an Stahlwolle entspricht, stellen

die Ausnutzung der auswechselbaren und nachzuschleifenden Abspanmesser,
das Erreichen einer gleichmäßigen Qualität der erzeugten Stahlwolle,

die möglichst weitgehend abzuspanende Drahtstärke,

die auf die Qualität des Erzeugnisses schädigend einwirkenden Vibrationen der Maschine und ähnliche Fragen _M

Probleme dar, die für die Leistung und Wirtschaftlichkeit der Maschine von entscheidender Bedeutung sind.

Die bekannten Stahlwollemaschinen suchen mit diesen Problemen in verschiedener Weise fertig zu werden, sind aber über gewisse Grenzen mit ihrer Leistungsfähigkeit nicht hinausgekommen.

So arbeitet z. B. eine bekannte Stahlwollemaschine in der Weise, daß der Draht in einem Zuge von voller Stärke bis zum Restsegment abgearbeitet wird. Die Maschine braucht da?u ein aus etwa 70 nebeneinanderliegenden Schlaufen de? abzuspanenden Drahtes gebildetes Drahtbett, welches an etwa 26 darüber angebrachten Abspanmessern entsprechend großer Breite von 200 mm und einer Länge von 120 mm vorbeigeßmrt wird. Bei dieser gedrängten Anordnung der etwa 1800 geschaffenen Schnittstellen ist auch die Abfuhr der entsprechend starken Wärme ein schwieriges Problem, welches eine Vergrößerung der Anlage zur Erhöhung der Leistung verbietet Da außerdem an diesem breiten Drahtbett die an der Einlaufseite liegenden, mit allen Oberflächenunreinigkeiten des Ausgangsdrahtes behafteten Drahtlagen recht stark sind, die an der gegenüberliegenden Ausiaufseite liegenden Drahtlagen jedoch bereits bis auf den Abfallrest abgespant, also recht dünn sind, so ist der Verschleiß der Abspanmesser an der Einlaufseite stärker als an der Ausiaufseite, wodurch ein häufiges und starkes Nachschleifen erforderlich ist. Das Schleifen muß natürlich nach der am stärksten abgearbeiteten Stelle erfolgen, wodurch viel Material verloren geht. Stärker abgeschliffene Abspanmesser dieser Breite lassen sich aber auch nicht mehr gradlinig mit dünner Schneide einspannen.

Der Antrieb dieser Stahlwollemaschine mit ihrem breiten Drahtbett erfolgt von der Mitte aus über Ketten nach beiden Rillenrollen, wodurch unerwünschte Vibrationen entstehen unö'die abgenommenen Späne oft die gefürchteten »Rattermarken« aufweisen, die die Festigkeit beeinträchtigen.

Bei der großen Anzahl der gleichzeitig am Drahtbett arbeitenden Abspanmesser ist schließlich auch eine erhebliche Zugkraft notwendig, und ein Reißen des Drahtes kann nur dadurch verhindert werden, daß das die Maschine als Abfall verlassende Restdrahtsegment dicker gelassen wird, als es zur wirtschaftlichen Produktion von Stahlwolle aus einem gegebenen Ausgangsdraht an sich wünschenswert wäre. Weil der Draht bereits in einem einzigen Abspanaggregat sehr hohen Zugbeanspruchungen ?.usges,,;tzt ist, kann auch eine Vergrößerung der Maschine durch Anbau weiterer Aggregate nicht erfolgen.

Vor allem aber ist die mit dieser Stahlwollemaschine erzeugte Stahlwolle nicht sortenrein, da wegen des Abspanens mittels breiter Abspanmesser über die ganze Breite des Drahtbettes das anfallende Produkt stets ein Gemisch von gröberen Bestandteilen aus dem Einlauf und von feinsten Anteilen aus dem Auslauf darstellt.

Bei einer anderen bekannten Gattung von Stahlwollemaschinen (DE-OS 1946 181) 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 Abspanmessern vorbeigeführt wird, daß bei jedem Durchlauf das Abspanen nur bis zu einem Bruchteil der an sich möglichen, abspanbaren Drahtstärke erfolgt und der bis dahin abgespante Restdraht als Einlaufdraht für den zweiten oder dritten Durchlauf dient Diese weiteren Durchlaufe können entweder in zeitlicher Aufeinanderfolge auf demselben Aggregat oder in räumlicher Aufeinanderfolge auf gleichen, hintereinandergeschalteten Aggregaten erfolgen.

Die Breite des Drahtbettes, also die Anzahl der Rillen der Zugräder wird also in jedem Aggregat erheblich geringer gehalten und ebenso die Anzahl der Abspanmesser. Dadurch wird zwar die Vermengung der auf der Einlaufseite des Drahtbettes abgespanten Stahlwolleteile mit den auf der Auslaufseite abgespanten Teilen

und ein bedeutend sortenreineres Produkt ug Um ßber ohne räumlich all?« aufwendige Anordnung der nacheinander vom DrahtdurchJwfenen Aggregate w diesem Ergebnis zu gelangen, hat man gleichzeitig eme Reihe von Maßnahmen ergriffen, die sich m der Praxis als ungünstig Wr die Wirtschaftlichkeit der Maschine herausgestellt haben: Einmal hat man die Abspanmesser unter der in dem jeweiligen Aggregat abzuspähenden Drahtlage angebracht und auch die abgespante Stahlwolle entsprechend nach unten abge- to zogen. Es hat sich herausgestellt, daß dadurch die Kühlung der Schnittstellen erheblich erschwert wird gegenüber dem Abspaneh und Abführen der Wolle von oben bzw. nach oben. Weiter hat man die Maschine beidseitig bedienbar ausgelegt, indem die hintereinan- is der angeordneten Aggregate beschränkter Rillen- und damit Drahtschlaufenzahl zweimal von der Drahtlage durchlaufen werden, nämlich bei z. B. 5 hintereinandergesetzten Aggregaten in der einen Richtung an der Vorderseite mit Oberleitung von Aggregat zu Aggregat in der Reihenfolge I, II, HI, IV, V, worauf dann die ganze Drahtiage umgewendet und nun an der Rückseite mit Oberleitung von Aggregat zu Aggregat in der Reihenfolge V, IV, III, II, I zurückgeführt wird. Bside in den verschiedenen Richtungen durchlaufenen Bereiche der Aggregate sind dabei mit je einem Satz von z. B. 13 Abspanmessern besetzt Bei dieser Anordnung tritt also an der Stirnseite der Maschine, z.B. vorn, das eingeführte Drahtmaterial ein, und daneben, also an der hinteren Seite, kommt an derselben Stirnseite der abgespante Restdraht 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 müssen. Die Folge ist eine Beschränkung der Anfangsdrahtstärke, um dadurch die auftretenden Unterschiede in der Belastung wenigstens in erträglichen Grenzen zu halten und Schwingungen zu vermeiden.

Auch der Versuch, jedes Rillenrad mit einem eigenen Getriebe auszustatten, und diese Getriebe von zwei auf der Vorder- und auf der Rückseite der hintercinandergesetzten 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 so beiden parallelen Doppeitriebwellen traten immer wieder Vibrationsneigungen auf, welche zur Bildung von Ratterrtrarken am Erzeugnis führten und durch welche eine Erhöhung der Leistung auch bei diesen bekannten Maschinen verhindert wurde. Außerdem trat bei höheren Zugkräften ein Verziehen der Konstruktion unter Verminderung des Rillenradabstandes ein.

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 Produktqualität als bisher zu erhöhen und einen vibrationsfreien Dauerbetrieb zu gestatten.

Diese Aufgabe wird durch die Maßnahmen nach dem Kennzeichen des Patentanspruches gelöst.

Lange und umfangreiche Versuche der Anmelderin haben nämlich gezeigt, daß die gemeinsame Anwendung dieser Maßnahmen überraschenderweise nicht nur zu einer bisher noch nicht erreichten Erhöhung der Gesamtleistung der Stahiwollemaschine bej verbesserter StahlwoUequalität führt, sondern auch die Ausbauföhigkeit der Maschine durch Erhöhung der Anzahl der Abspanaggregate wesentlich verbessert, Sie erlaubt außerdem die Verarbeitung von Draht einer bisher noch nicht verwendbaren Stärke und eine Steigerung der Laufgeschwindigkeit und damit der Stundenleistung, die bei den bekannten Stahlwollemaschinen nicht annähernd in diesem MaUe möglich war, weil dort sehr bald die Grenze erreicht war, bei der die geschilderten schädlichen Wirkungen den erzielbaren Nutzen übertrafen.

Es ist zwar an sich bekannt, z. B, bei über der Drahtbahn angeordneten Abspanmessern die Drahtlagen nur in einer Richtung durch die StahJwoUemaschine laufen zu lassen und starre Doppelbalken als Träger für die Rillenradwellen vorzusehen (DIi-GM 17 72 813) bzw- zwischen den Untersetzungsgetrieben und den Rillenradw&'Jen Kupplungen anzubringen (CH-PS 32 668) Erst durch die erfindungsgeff^e Kombination solcher und weiterer Maßnahmen jedoct? ergeben sich die oben genannten, entscheidenden Verbesserungen in Qualität und Leistung.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der schenatischen Zeichnungen einer mit zwei Aggregaten ausgerüsteten Stahlwollemaschine beschrieben. In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht, F i g. 2 eine Stirnansicht von links gesellen und

F i g. 3 eine Aufsicht auf die Stahlwollemaschine nach der Erfindung, und zwar unter Auslassung der in F i g. 1 über den Aggregaten I und II dargestellten Messerhalter.

Die Stahlwollemaschine ist im Interesse der gleichmäßigen Dauerbeiastung ihrer Teile und der besseren Übersichtlichkeit bei der Bedienung nur einseitig bedienbar. Die einzelnen Aggregate I, II, mit deren Anzahl auch die Feinheit des erzeugten Produktes steigt, werden stirnseitig gestoßen und verschraubt Jedes Aggregat I, II enthält ein (in Drahtlaufrichtung) vorderes und hinteres Untersetzungsgetriebe 5 mit über Kupplungen 6 zwischengesetzter längsverlaufender, bei 19 gelagerter Verbindungswelle 4. Diese Teile sind seitlich des Drahtbettes gelegen. Über Wellenstummel 3 und Kupplungen 8 können weitere Aggregate in Längsrichtung baukastenförmig angesetzt werden. An dem einen Ende des Längswellenzuges ist z. B. rechts am Wellenstummel 3 der Antriebsmotor anschließbar. Zum Zusammenschließen der Aggregate I, II enthält die Grundplatte 12 Aussparungen 20 und Bohrungen 22

Auf jedem Aggregat I, II ist ein vorderes und ein hinteres Rillenrad 9 vorgesehen. Die Rillenräder 9 sind seitlich dss Längswellenzuges angeordnet und werden von einem gegossenen Maschinenständer 11 auf der Grundplatte 12 getragen. Jedes Untersetzungsgetriebe 5 treibt ein Rillenrad 9. Der Antrieb erfolgt ohne Anwendung von Ketten vibrationsfrei jeweils durch eine Kupplung 7 zwischen einer querliegenden Getriebewelle 23 des Untersetzungsgetriebes 5 und der zugeordneten Rillenradwelle 24. Die Rillenräder 9 sind an gabelförmigen Doppelbalken 10 gelagert. Durch eine feste Verbindung dieser Doppelbalken 10 mit dem Maschinenständer 11 werden die auftretenden Zugkräfte auf den gesamten Maschinenkörper übertragen und von diesem absorbiert. Gleichzeitig halten die Kupplungen 7 alle Vibrationen der Untersetzungsgetriebe 5 im Antriebsteil vom AbSDanbereich der Maschine fern. Wie

die Erprobungen erwiesen haben, wird dadurch auch bei hoher Leistung der Maschine ein gleichmäßiger Antrieb mit konstanter Abtriebsdrehzahl für Getriebewelle 23 und Rillenradwelle 24 erzielt. Das Auftreten von Rattermarken wird vollständig vermieden. Die Lagerung für die Rillenräder 9 an den Doppelbalken 10 ist zweigeteilt, so daß eine leichte Austauschbarkeit der Rillenräder 9 durch Abnahme der Lagerschalen gegeben ist.

Der Maschinenständer 11 ist hohl gegossen und läßt einen Durchfluß von Wasser oder anderen Kühlmitteln zu. Die Kühlung erfolgt unmittelbar unter der Drahtführung. Außerdem wird durch ein Luftgebläse Oberflächenkühlung bewirkt. Dieses Gebläse hat gleichzeitig die Funktion, den Staub abzublasen. Durchbrüche 13 am Maschinenständer M dienen der Stauoabsaugung. Die Absaugung erfolgt in den Maschinenständer 11 hinein, und Rohrleitungen saugen den Staub von dort weiter ab. Da der Äbspanvorgang von oben erfolgt, so können unmittelbar vor den Abspanmessern 21 Emulsion oder andere Kühl- und Schmiermittel auf die Schnittstelle aufgetragen werden, was eine wesentliche Verbesserung der Standzeit der Abspanmesser 21 bewirkt.

Zum Betrieb der Stahlwollemaschine erfolgt die Drahtzuführung bei 1 in das Aggregat I. Der Draht wird durch die beiden Rillenräder 9 dieses Aggregats I auf dem Drahtbett in z. B. 30 Schlaufen ausgebreitet und

ίο unter z.B. 12 Abspanmessern 21 hindurchgeführt 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 Abspanmessern 21 ausgerüstet und liefert fehlerfreie Feinware. Der verbleibende Restdraht verläßt die Stahlwollemaschine bei 2. In Fig. 1 ist einfachheitshalber in beiden Aggregaten I und II eine Durchschnittsanzahl von 15 Äbspanmessern 2i dargestellt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch;

   StahlwolJemasebine mit mehreren hintereinandergescbaJteten, von «Jem atauspanenden Draht durchlaufenen Aggregaten, in «Jenen der Draht jeweils in nebeneinanderliegenden Schlaufen über in Drahtlaufrichtung vordere und hintere, mit ihren Riljenradweljen am Maschinenständer gelagerte Rillenräder gewunden als ausgebreitete Drahtbahn an Abspanmessern vorbeigeführt und die abgespante Stahlwolle von den Schnittstellen aus zu Bändern zusammengeführt und abgezogen wird, wobei jeweils der in jedem Aggregat nur zu einem Teil der abspanbaren Drahtstärke abgespante Restdraht als Einlaufdraht dem nachfolgenden Aggregat züge- is führt wird und jedes Rillenrad über eine mit dessen Rillenradwelle verbundene, querliegende Getriebewelle eines ihm zugeordneten Untersetzungsgetriebes antreibbar ist, das in Drahtlaufrichtung jeweils auf der einen Seite über eine Kupplung mit einer zum andepenj Untersetzungsgetriebe desselben Aggregats führenden VerbindürigsWeile^: und auf der anderen Seite mit einem Antriebsmotor bzw. mit dem nächstliegenden Untersetzungsgetriebe des benachbarten Aggregats verbunden ist, d a d u r c h gekennzeichnet, daß bei Anordnung der Abspanmesser (21) über der Qsahtbahn und Abzug der abgespanten Stahlwolle nach oben die hintereinandergeschalteten Aggregate (I, II) jeweils nur in einer Richtung von den an den Abspanmessern (21) vorbeigeführten Drähten durchlaufen werden und je einen am Maschinenständer (11) angegossenen, starren Doppelbalken (10) als .Gabelträger für die zugehörigen Rillenradwellen (24) aufweisen und daß auch zwischen den querlifrgend^n Getriebewellen (23) der Untersetzungsgetriebe (&/ und den zugeordneten Rillenradwellen (24) sowie zwischen den benachbarten Untersetzungsgetrieben (5) zweier aufeinanderfolgender Aggregate (I, II) jeweils eine Kupplung (7 bzw. 8) vorgesehen ist. "to