DE2247485C2

DE2247485C2 - Vorrichtung zur Behandlung eines biegsamen Materials

Info

Publication number: DE2247485C2
Application number: DE2247485A
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: MEUSIENNE DE CONSTRUCTIONS MECANIQUES ANCERVILLE MAAS FR Ste; Meusienne de Constructions Mecaniques SA
Current assignee: MEUSIENNE DE CONSTRUCTIONS MECANIQUES ANCERVILLE MAAS FR Ste; Meusienne de Constructions Mecaniques SA
Priority date: 1972-05-24
Filing date: 1972-09-28
Publication date: 1983-08-04
Also published as: FR2185459B1; GB1393862A; JPS4926130A; FR2185459A1; BE799899A; DE2247485A1; US3951322A; PL84451B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Oberflächenbehandlung von draht- oder bandförmigem Gut mit Mitteln, um dem Material die Form von Windungen zu eeben. Mitteln zum kontinuierlichen Fortsetzen dieser Materialform in einem Behandlungsraum durch Einschaltung mehrerer horizontaler Wellen, von 'denen die Windungen getragen werden sowie Antriebsmitteln für die Wellen, um diesen eine Drehbewegung in bezug auf die Drehbewegung der Windungen zu verleihen, wobei die Wellen mindestens ein Wellenpaar darstellen, wobei jedes Paar eine vordere Welle, auf die jede Windung zuerst geführt wird und eine hintere Weile umfaßt, auf die jede Windung danach geführt wird.

ίο Eine Vorrichtung der oben beschriebenen iVt ist aus der US-PS 33 99702 bekannt Bei dieser bekannten Vorrichtung werden die beiden Tragwellen mit der gleichen Geschwindigkeit angetrieben. Es wird dort ausdrücklich darauf hingewiesen, daß die beiden TragroUen mit derselben Umfangsgeschwindigkeit angetrieben werden sollen, die. dem Material am Eingang erteilt wird. Die Behandlung des Materials in den einzelnen Bädern bewirkt eine Veränderung der· Oberflächenrauheit des Materials und damit eine Veränderung der Haftung zwischen dem Eintritt und dem Austritt des Materials auf den Tragwellen, die ihm ihre Bewegung mitteilen. Diese· veränderliche Haftung bewirkt eine Änderung der Gleitbewegung, also der Entwicklung der verschiedenen Windungen, wobei dort, wo das Material am glattesten ist, die Windungen schneller gleiten als die anderen und daher größer ausgebildet werden. Aufgrund dieser Tatsache weist die bekannte Vorrickning den Nachteil auf, daß die Regelung der Lineargeschwindigkeit am Materialeintritt anhand der Abmessungen von Probewicklungen, die zu diesem Zweck am Anfang des Behandlungsraumes belassen werden, unzulänglich ist, weil die Steuergröße für das Verhalten der Windungen im Inneren des Behandlungsraumes nicht ausreichend repräsentativ ist Darüber hinaus kommt es vor, daß beim Anfahren und beim Verlangsamen des Materialvortriebes, also des Rotors, das Material auf den Antriebsorganen am Eintritt gleitet, wobei die von diesem auf die Tragwellen übertragene Bewegung sich in einem Gleiten dieser Tragwellen unter allen Materialwindungen auswirkt. Diese Gleitbewegungen sind nachteilig, denn sie können im Material örtliche Fehler bewirken. Weiterhin haben Windungen ungleicher Entwicklung ebenfalls ungleiche Berührungszeiten mit dem Behandlungsmittel, was der Einheitlichkeit des behandelten Materials abträglich ist.

Bei der bekannten Vorrichtung wird das Material in Form von Windungen durch verschiedene Behandlungsräume geführt, die durch Trennwände innerhalb des großen Hauptgefäßes gebildet sind.

Das Überwinden der verschiedenen Trennwände ist der Materialschraube nur mit einer momentanen Vergrößerung ihrer Steigung möglich und diese Vergrößerung der Steigung ist um so größer und damit der Stabilität der gesamten Schraube um so mehr abträglich, je dicker die Wand ist. Daher ist zur regelmäßigen Gestaltung der Fortsetzungsbewegung des Materials eine zahlenmäßige Verringerung der Trennwände und somit der Behandlungsbäder wünsehenswert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vergleichmäßigung der Fortüetzungsbewegung des Materials bei gleichzeitigem hohen Durchsatz durch die Vorrichtung zu ermöglichen.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Antriebsmittel der hinteren Welle eine Umfangsgeschwindigkeit verleihen, die größer als die der vorderen Welle ist.

Dieser Geschwindigkeitsunterschied der beiden Tragwellen hat den Vorteil, daß die vordere Tragwelle alle Geschwindigkeitsänderungen des. Materials mitvollführt und somit eine übermäßige Reibung und damit Verschleiß zwischen der Tragwelle und dem Material 5 verhindert, daß aber andererseits durch die höhere Drehzahl der hinteren Tragwelle dauernd ein Zug quer zur Längsrichtung der beiden Tragwellen auf das Materia!ausgeübt wird, wodurch eine Stabilisierung der Lage einer jeden Windung und damit auch der gesamten Schraube bewirkt und die Neigung zum Zuziehen der einzelnen indungen, autgehoben wird.

Um eine gleichmäßig große; Ausbildung der einzelnen Windungen der Materialschraübe zu erreichen, kann es wünschenswert sein, ein gewolltes Anstoßen der t? einzelnen Windungen an den Wänden oder dem Boden des Behandlungsraumes herbeizuführen. Dadurch ist es möglich," eine gleich große Ausbildung der einzelnen Windungen in der durch die Behälterform vorgegebenen maximalen Größe zu erzielen. Dabei trägt die Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung dafür Sorge, daß die Windungen sich nicht über die Tragwellen erhebert und sich mit anderen Windungen verschlingen. Die Erfahrung hat nämlich gezeigt, daß der Stillstand einer Windung nur noch momentan auftreten kann, sobald sie durch die unmittelbar dahinterliegende Windung zwangsläufig gezogen wird. Bei Wiederaufnahme ihrer Bewegung hat die Windung dann eine Ausdehnung, die nur etwas kleiner ist als es die Form der Behälterwände zulassen würde. In diesem to Fall ist eine Auskleidung von Teilbereichen der Behälterwände mit Schmelzbasaltplatten besonders vorteilhaft

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind 111 den Unteransprüchen erfaßt j5

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Figuren erläutert Dabei zeigt

F i g. 1 eine Vorderansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, und zwar von der Eintrittsseite her gesehen, wobei die Vorderwand des Behandlungsraumes im wesentlichen ausgelassen wurde,

F i g. 2 eine perspektivische Ansicht des Materialeintritts, im vorliegenden Fall Eisenband, und der bewegten Organe, wobei der Behandlungsraum nicht dargestellt ist,

F i g. 3 den Antrieb dieser Organs für den Fall, daß das Material Draht oder Drahtspirale durch eine Seilwinde mit zugeordneter Leerlauftrommel, beide mit gegrillter Auflage, zugeführt wird,

F i g. 4 eine der F i g. 3 entnommene Detailansicht in vereinfachter und vergrößerter Darstellung, um eine mögliche Anordnung der Rille der Leerlauftrommel darzustellen, die ihre Bewegung an die vordere Tragwelle überträgt und

F i g. 5 eine Übe?sicht der Motoren für die Antriebsmittel.

In F i g. 1 ist dargestellt ein Behandlungsraum durch eine Wanne 1 mit einer Schmelzbasaltauskleidung 2, ein Materiaieinzugsorgan durch einen Antriebsrollentrieb 3 mit einer nachfolgenden Umlenkrolle 4, die dem Material eine Krümmung verleiht, eine vordere Tragwelle 5 und eine hintere Tragwelle 6 sowie ein Paar Kettenritzel 7—8, die die Drehbewegung einer Rolle des Organs 3 auf die Welle 5 übertragen. Nicht dargestellt ist die Dicke des Materials, bei dem es sich um ein Band, ein Rohr, einen Draht oder eine Drahtspirale handeln kann, wobei darauf hinzuweisen ist, daß in den drei letzteren Fällen die Rollen 3 und 4 anstatt einer glatten, eine gerillte Auflage haben. Wie zu ersehen, pimmt das Material seine normale Gleichgewichtsfora als Kette 9 in der Wanne ein; ebenfalls dargestellt ist eine vergrößerte Wicklung 10, die gerade mit den Schmelzbasaltplatten 2 in Berührung kommt, auf denen sie sich weiter abflachen kann, wodurch ihre Bewegung zum Stillstand kommt Wenn es sich um die erste Wicklung handelt, wird das davor liegende Trumm 11 durch den Walzentrieb 3 weiter zugeführt, bis das Vorhandenseih des genannten Trumms 11 bei 12 durch eine geeignete Vorrichtung nachgewiesen wird, wie zum Beispiel eine Fotozelle, die die Zuführung durch den Walzentrieb unterbricht Eine Rolle 13 hat die Aufgabe, zu verhindern, daß das Trumm 11 sich über den Rand der Wanne hinaus bewegt

Fig.2 zeigt den Einzug eines beispielsweise durch Abwickeln einer nicht dargestellten Spule bei 23 in Richtung des Pfeils 24 zugeführten Metallbandes durch eine Seilwinde 21 und eine dieser zugeordneten Leerlauftrommel 22. Zwischen 25 und 26 auf der Trommelauflage der Winde 21 umiiBt das einlaufende Bandtrumm 23 ein Bandtrumm 33, -vJas unter dem ersteren nach dem Laufweg 27, 28 (auf der vorderen Tragwelle 5), 29,30 und 31 auf der Leerlauftrommel 22, 32 wieder zum Vorschein kommt Das Band erfährt auf diese 'Weise eine Krümmung, die nach der Strecke 34—35, wo es die Winde in rückwärtiger Richtung verläßt, es ihm ermöglicht, bei 36 wieder auf die vordere Welle 5 hinter seinem ersten Obergangspunkt 28 auf dieser Welle und bei 37 auf die hintere Welle 6 zurückzukehren und die erste Wicklung zu bilden (in der nicht dargestellten Wanne), deren tiefster Punkt bei 38 iüt, dann bei 39 wieder auf die vordere Welle zurückzuklettern, um die zweite Wicklung anzufangen, und so fort Ein Kamm 40 ist zwischen den Wellen 5 und 6 eingesetzt, und sein erster Zahn befindet sich zwischen der ersten und der zweiten Wicklung.

Fig.3 zeigt in schematischer Darstellung das Einziehen eines Materials mit rundem Querschnitt, wie zum Beispiel Draht oder Rohr, dessen Durchmesser nicht dargestellt ist und das bei 41 zugeführt wird, durch Winde 21 und Leerlauftrommel 22 in Zusammenwirkung mit den Tragwellen 5 und 6. Der Flansch der Winde ist dargestellt durch den Kreis 42, der Grund der Rille durch den gestrichelten Kreis 4?, während die Rillenform in der Trommelauflage der Winde und deren Ausfüllung durch das Material bei 44 und 45, einem Schnitt der Winde durch die Ebene AA, veranschaulicht ist. Das Material 41 läuft als äußere Schicht in der Rille der Trommelauflage der Winde von 46 bis 47, verläßt die Rille, um von 48 bis 49 die Leerlauftrommel zu umfassen, kehrt als Innenschicht in die Rille der Winde bei 50 zurück, erhält zwischen 51 und 52 seine Krümmung durch Druck des Trumms 41, verläßt die Rille bei 53 und wird sodann durch das voraufgehsnde Trumm zum rückwärtigen Teil der Abbildung gezogen, verläuft unter und hinter der Winde bei 54, steigt dann hoch, um sich bei 55 und 56 von der vorderen Welle 5 und der hintere» Welle 6 unterstützen zu lassen, bildet die erste Wicklung in Kettenform 57 in der nicht dargestellten Wanne, klettert wieder auf die Wellen S und 6, und so weiter. Bei 58 und 53 sind die Außendurchmesser der Kettenritzel dargestellt, die mit Hilfe einer Kette 60 die Bewegung der durch das Material angetriebenen Leerlauftrommel 22 auf die vordere Tragwelle 5 so übertragen, daß die Lineargeschwindigkeit der neutralen Faser des Materials auf der

Leertrommel 22 und auf der Welle 5 die gleiche ist.

F i g. 4 ist eine schematische Teilansicht der vorderen Tragwelle 5, der Leerlauftrommel 22 mit der Rille 61 (Schnitt der Leerlauftrommel in der Ebene BB), die hier in Form eines Rechtecks mit einem Halbwinkel ζ an der Spitze dargestellt ist, und des Materials, dessen neutrale Faser die gleiche Lineargeschwindigkeit bei 55 und 58 hat, wobei das Material ohne Gleitbewegung die beiden drehenden Organe 5 und 22 umfaßt, und zwar unabhängig vom Durchmesser des Rundmaterials. Diese Abbildung ermöglicht es, an Hand dieses Beispiels zu zeigen, daß es einfach ist. zu kombinieren:

α — die Durchmesser (/der Welle, Dder Leerlauftrommel (am Grund der Rille) und 2r des Rundmaterials;

β - die Drehzahlen N der Welle und π der Leerlauf trommel;

γ - die Zähnezahl ρ des auf die Welle aufgekeilten Übertragungsritzeis und Pdes an der Leerlauftrommel aufgekeilten Ritzels, wobei diese Ritzel nicht dargestellt sind, und schließlich

d — den Halbwinkel ζ der Rille der Leerlauftrommelauflage, damit das Material der Leerlauftrommel eine Winkelgeschwindigkeit (mit dem Durchmesser des Materials und somit dessen Lage in der Rille variabel) mitteilt, die ein geeignetes Verhältnis zwischen der Zähnezahl der Kettensterne proportional so auf die Tragwelle überträgt, daß die Umfangsgeschwindigkeit der neutralen Materialfaser auf den beiden drehenden Organen die gleiche bleibt.

Bei 61 ist zu sehen, daß der Abstand der neutralen Faser des Materials am Grund der Rille r/sin ζ ist. Folglich wird die Gleichheit der Umfangsgeschwindigkeiten der wesentlichen Punkte der Welle 5 und der Leerlauftrommel 22, die an der neutralen Faser des Materials vorhanden sind, ausgedrückt durch:

N/n

D + r/Sin ζ

Da die Leerlauftrommel 22 die Welle 5 durch einen Kettentrieb antreibt, bei dem die Zähnezahl der Kettenritzel/) bzw. Pist, ist darüber hinaus auch die Beziehung N/n = P/p gegeben, die najh sich zieht:

P/p =

D +

-Hz-

Für jede Zahl k> \. durch die das Verhältnis der zuvor definierten Durchmesser ausgedrückt wird, DAI = k, wird die obige Gleichheit geschrieben:

P/p =

dk + /vSin ζ

(I + r die immer unabhängig von r ist, wenn

sin ; denn in diesem Fall wird sie:

P/p = /V

d+r d+r

was gleichzeitig festlegt das Verhältnis der Zähnezahl der Kettensterne, das dem Verhältnis der Durchmesser gleich ist, sowie den Winkel z.

In F i g. 5 ist zu sehen bei 70 ein Antriebsmotor für das Eintrittsorgan, also den Rollentrieb 3 oder die Winde 21;

bei 71 ein Antriebsmotor für die hintere Welle 6, bei 72 als Variante ein Regelgetriebe zwischen der vorderen

Welle 5 und der hinteren Welle 6; bei 73 eine Spülvorrichtung mit Gebläse am Materialaustritt; bei 74

ein durch einen Motor 75 angetriebener Rollentrieb am

Materialaustritt; bei 76 ein Verbindungssystem zwi-

sehen diesem Motor 75 und der vorderen Welle.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

2, Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Oberflächenbehandlung von draht- oder bandförmigem Gut mit Mitteln (3,4,21, 22), um dem Material die Form von Windungen zu geben, Mitteln zum kontinuierlichen Fortsetzen dieser Materialform in einem Behandlungsraum durch Einschaltung mehrerer horizontaler Wellen (5, 6), von denen !die Windungen getragen werden sowie Antriebsmitteln (70, 71) Für die Wellen (5, 6), um diesen eine Drehbewegung in bezug auf die Drehbewegung der Windungen zu verleihen, wobei die Wellen mindestens ein Wellenpaar (5, 6) darstellen, wobei jedes Paar eine vordere Welle (5), auf die jede Windung zuerst geführt wird und eine hintere Welle (6) umfaßt, auf die jede Windung danach geführt wird, gekennzeichnet dadurch, daß die Antriebsmittel (z. B. 70, 71) der hinteren Welle (6) eine Umfangsgeschwindigkeit verleihen, die größer als die der vorderen Welle (5) ist ^! .

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmittel einen unabhängigen Elektromotor (71) mit regelbarer Drehzahl umfassen, der den hinteren Wellen (6) eine geeignete Umfangsgeschwindigkeit mitteilt

3. Vorrichtung nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmittel ein Untersetzungsund Regelgetriebe (72) umfassen, das eine Umfangsgeschwindigkeit der vorderen Wellen (5) auf die hinteren Wellen (6) überträgt

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, .daß die Antriebsmittel Mittel (76) zum Regeln der Umfangsgeschwindigkeit der vorderen Wellen (5) in Anpassung an & Austrittsgeschwindigkeit des Materials hinter dem Behandlungsraum (1) umfassen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung (74, 75, 76) das Material am Austritt des Behandlungsraumes (1) zwangsläufig antreibt und ihm eine Lineargeschwindigkeit verleiht, die gleich der Umfangsgeschwindigkeit der vorderen Wellen (5) ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorderen Wellen (5) unmittelbar durch das Material selbst angetrieben werden.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorderen Wellen (5) mittels einer Winde (21) und einer Leerlauftrommel (22) unmittelbar durch das Material angetrieben werden.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Leerlauftrommel (22) im Zusammenhang mit einer vom Materialdurchmesser unabhängigen konstanten Übersetzung zwischen der Leerlauftrommel (22) und den vorderen Tragwellen (5) eine Rille mit geeignetem Profil umfaßt, welches eine neutrale Faser des Materials um so mehr vom Grund der Rille entfernt, als der Materialdurchmesser zunimmt.