DE2300516B2 - Ziehsteinhalter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Ziehsteinhalter, der frei kippbar und horizontal frei verschiebbar auf einer Werkzeughalterung aufliegt.

Ein bekannter Ziehsteinhalter dieser Gattung (US-PS 3 402 587 ist so gelagert, daß der anfängliche Berührungspunkt des Drahtes mit dem Ziehstein jenseits einer Ebene liegt, die durch die Querschwenkachsen des Ziehsteins begrenzt bzw. gebildet ist, und daß weiterhin der Ziehstein universell beweglich ist, und zwar in Abhängigkeit von Seitenkräften, die durch den Draht auf den Ziehstein ausgeübt werden, wenn dieser Draht durch den Ziehstein läuft. Das genannte zweite Merkmal des vorbekannten Ziehsteinhalters ergibt sich dadurch, daß die gesamte Anordnung einen Ziehsteinhalter aufweist, der eine sphärische Umfangsfläche sowie ein ringförmiges Sitzteil mit einem sphärischen Innensitz besitzt, von dem die sphärisch geformte Fläche des Ziehsteinhalters verschieblich oder verschwenkbar aufgenommen wird. Es kann sich hierdurch dieser vorbekannnte Ziehsteinhalter in jeder Richtung verschwenken. Das Sitzteil kann sich weiterhin, wenn der Ziehstein durch den zu ziehenden Draht Seitenkräften ausgesetzt wird, frei über einen Führungsweg bewegen und außerdem frei um eine Achse einer Bohrung des Ziehsteins drehen. Es befindet sich jedoch in jedem Fall der Ziehsteinhalter stets in gleitendem Eingriff mit dem Sitzteil, das sich seinerseits in gleitendem Eingriff mit einer den Ziehstein und den Ziehsteinhalter tragenden Führungskante befindet. Hierdurch besteht die Gefahr, daß sich dann, wenn der Ziehstein einer örtlichen oder unregelmäßigen Beanspruchung sowie an begrenzten Bereichen seiner Arbeitsfläche einer Reibung unterworfen wird, an diesen speziellen Bereichen ernsthafte Deformationen ergeben. Diese führen ihrerseits zu einem ungewöhnlich hohen mechanischen Widerstand oder zu einer sonstigen physikalischen Störung, die wiederum auf den Draht übertragen wird. Hierdurch können sich Deformationen an der Ziehsteinoberfläche

reeben, die der Anlaß für beschleunigte Abnutzung

d verschleiß des Ziehsteins sein können.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe runde, den bekannten Ziehsteinhalter derart auszubilden, daß die Richtung der axialen Beanspruchung, die auf den in den Ziehstein eintretenden Draht ausgeübt wird, sowie die Richtung des Zuges, der in dem den Ziehstein verlassenden Draht erzeugt wird, vollkommen senkrecht! zu derjenigen Richtung sind, in welcher der Draht beim Durchlaufen durch die öffnung des Ziehsteins zusammengedrückt wird. Mittels des zu schaffenden Ziehsteinhalters soll es außerdem möglich sein, daß sich der Ziehstein stets weitgehend frei in eine Stellung bewegen kann, in der die vertikale Achse der öffnung des Ziehsteins in jedem Augenblick während des Drahtziehvorgangs genau zur Vorschubrichtung des eintretend*·" sowie des austretenden Drahtes ausgerichtet ist

Die Merkmale des zur Lösung dieser Aufgabe geschaffenen Ziehsteinhalters gemäß der Erfindung ergefoen sich aus dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs

Mit dem erfmdungsgemäßen Ziehsteinhalter wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß der Ziehstein stets ohne Hilfe irgendwelcher Lageregelmechanismen automatisch in eine optimale Lage eingestellt wird. Die Innenumfangsfläche des Ziehsteins ist stets einer Beanspruchung und Reibung unterworfen, die längs des gesamten Umfangs der Oberfläche weitgehend gleichförmig ist Hierdurch wird eine lange Lebensdauer des Ziehsteins gewährleistet.

Erfindungsgemäße Ausgestaltungen des Ziehsteinhalters ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen.

Die Erfindung wird im folgenden in Form mehrerer bevorzugter Ausführungsbeispiele an Hand von Figuren näher erläutert Es zeigt

F 1 g. 1 a die Drahtziehvorrichtung gemäß der Erfindung im Querschnitt und
F i g. Ib in Draufsicht,

F i g. 2 ein Diagramm über die Beziehung zwischen dem Druck von durch die öffnungen in der Fluidzirkulationskammer ausgeleiteter Luft und der Saugwirkung, die sich auf Grund des schnellen Luftstroms bei der Vorrichtung gemäß F i g. la und Ib zwischen der Fluidzirkulationskammer und der darüberliegenden Arbeitsfläche des Ziehsteinhalters ergibt,

Fig.3a eine weitere Ausführungsform der Drahtziehvorrichtung im Querschnitt,

Fig. 3b die Fluidzirkulationskammer der Vorrichtung gemäß F i g. 3a in der Ansicht von unten gemäß Linie 1-1 in F i g. 3a,

F i g. 4a eine weitere Ausführungsform im Querschnitt,

Fig.4b die Fluidzirkulationskammer der Vorrichtung gemäß Fig.4a in Draufsicht gemäß Linie H-II in F i g. 4a und

F i g. 5 eine weitere Ausführungsform der Drahtziehvorrichtung im Querschnitt.

Wie aus F i g. la und Ib ersichtlich, wird ein Draht vertikal nach unten in einer geraden Bahn zur Draht- 6c ziehvorrichtung eingegeben und von dieser in einen Draht 12 mit dem gewünschten reduzierten Durchmesser gezogen. Ein Ziehstein 14 ist in einer mittigen, vertikal verlaufenden öffnung 16 eines horizontalen Ziehsteinhaiters 18 von vorgegebenem Gewicht befestigt. Der Ziehstein 14 ist üblicherweise aus Wolframkarbid oder Diamant gefertigt, um der durch den Draht bzw. 12 gegebenen Abnutzung und dem Zug widerstehen zu können. Der Ziehstein 14 weist weiterhin ein vertikal verlaufendes Ziehlodi 20 auf, das hierin mittig sowie konzentrisch zur öffnung IS des Ziehsteinhalters 18 vorgesehen ist Das Ziehloch 20 verjüngt sich an seinem Eintritt vom Durchmesser des zu ziehenden Drahtes 10 bis auf den gewünschten kleineren Durchmesser des gezogenen Drahtes 12 am Ausgang des Ziehloches 20. In gleicher Weise ist die mittige öffnung 16 des Ziehsteinhalters 18 in vertikaler Richtung zu ihren Enden hin verbreitert, damit nicht der Eintritt des Drahtes 10 in das Ziehloch 20 sowie das Herausziehen des gezogenen Drahtes 12 aus dem Ziehloch 20 gestört werden. Der Ziehsteinhalter 18 ist als kreisförmige Scheibe ausgebildet. Unterhalb des Ziehsteinhalters 18 ist eine horizontale ringförmige Fluidzirkulationskammer 22 angeordnet, die eine mittige Bohrung 24 aufweist. Diese erstreckt sich vertikal und fluchtet mit der Mittelachse des Ziehloches 20, damit der nach unten aus dem Ziehloch 20 herausgeführte Draht 12 durchgeleitet werden kann. Um zu verhindern, daß der Draht 12 beim Durchleiten durch die vertikale Bohrung 24 von dieser behindert wird, weist die Bohrung 24 in der Fluidzirkulationskammer 22 vorzugsweise einen ausreichenden Durchmesser auf, der größer ist als der Durchmesser der mittigen öffnung 16 des Ziehsteinhalters 18. Die Fluidzirkulationskammer 22 weist eine horizontale ringförmige obere Wand 26 auf, die der darüberliegenden Arbeitsfläche des Ziehsteinhalters 18 genau gegenüberliegt. Die ringförmige obere Wand 26 besitzt eine Anzahl öffnungen 28, die gleichmäßig über der gesamten Wand 26 verteilt und vorzugsweise zur Mittelachse der vertikalen Bohrung 24 bzw. zur Mittelachse des darüberliegenden Ziehsteinhalt^rs 18 symmetrisch sind. Die Fluidzirkulationskammer 22 weist einen Flansch 30 auf, durch den die Kammer 22 mittels geeigneter Befestigungsmittel, wie Bolzen 34. fest derart an einem geeigneten ortsfesten Teil 32 gehalten ist daß sich die ringförmige obere Wand 26 der Fluidzirkulationskammer 22 genau in einer horizontalen Ebene befindet

Die Fluidzirkulationskammer 22 besitzt weiterhin eine Fluideinlaßmündung 36, die über eine Leitung 38 in konstanter Verbindung mit einer nicht dargestellten Druckmittelquelle steht. Diese Leitung 38 besitzt entsprechende Ströniungssteuerungs- und Druckreguliereinrichtungen (nicht dargestellt), um die Geschwindig keit der Strömung und den Druck des der Fluidzirkula tionskammer 22 während des Betriebes zuzuführenden Fluids steuern zu können. Das Fluid, das derart durch die Leitung 38 bei einer vorgegebenen Geschwindigkeit und bei einem vorgegebenen Druck in die Fluidzirkulationskammer 22 geleitet wird, wird gleichförmig in der Kammer 22 zirkuliert, so daß sich in der gesamten Kammer 22 ein konstanter und gleichförmiger Druck ausbildet, und wird sodann nach oben durch die öffnungen 28 der ringförmigen oberen Wand 26 ausgetragen. Da die öffnungen 28 gegenüber der Arbeitsfläche des darüberliegenden Ziehsteinhalters 18 gleichförmig verteilt sind, wird dem Ziehsteinhalter 18 durch das aus diesen öffnungen 28 austretende Fluid ein konstanter und gleichförmiger Fluiddruck erteilt, wodurch der Ziehsteinhalter 18 nach oben gedruckt, d. h. senkrecht von der ringförmigen oberen Wand 26 der Kammer weggedrückt wird, wobei er gleichzeitig horizontal gehalten wird. Während des Be'-iebes, bei dem der Draht 12 nach unten durch das Ziehloch 20 gezogen wird, wie durch die vollausgezogenen Pfeile in Fig. la dargestellt, werden der Ziehstein 14 und der Ziehsteinhalter 18 einerseits nach unten gerichteten Kräften unterwor-

fen, die sowohl vom Gewicht des Ziehsteinhalters 18 als auch von der auf den Draht 12 ausgeübten Zugkraft oder der auf den Draht 10 ausgeübten axialen Belastung am Eintritt des Ziehsteins 14 herrühren. Der Ziehstein 14 und der Ziehsteinhalter 18 werden andererseits aber auch einer nach oben gerichteten, vom Fluiddruck resultierenden Kraft unterworfen, die daher auf die Arbeitsfläche des Ziehsteinhalters 18 ausgeübt wird. Es sei an dieser Stelle darauf verwiesen, daß das Gewicht des Ziehsteins 14 praktisch vernachlässigbar klein ist Wenn daher der Druck und die Strömungsgeschwindigkeit des in die Fluidzirkulationskammer 22 geleiteten Fluids entsprechend geregelt werden, überwindet der auf den Ziehsteinhalter 18 wirkende Fluiddruck die entgegengesetzt wirkenden Kräfte, die vom Gewicht des Ziehsteinhalters 18 und der auf den Draht 12 ausgeübten Ziehkraft oder der auf den Draht 10 ausgeübten axialen Beanspruchung am Eintritt des Ziehsteins 14 resultieren. Unter dieser Bedingung wird zwischen der Oberfläche der ringförmigen oberen Wand 26 der Kammer 22 und der unteren Arbeitsfläche des Ziehsteinhalters 18 eine Schicht aus Druckmittelfluid aufgebaut, wodurch der Ziehsteinhalter 18, wie aus F i g. la ersichtlich, über der oberen Wand 26 sowie gegenüber dem Draht 10 und 12 schwimmt bzw. schwebt. In Abwesenheit von auf den Ziehsteinhalter 18 und auf den Ziehstein 14 ausgeübten horizontalen Halte- oder Vorspannungr,kräften kann sich der Ziehsteinhalter 18 weitgehend frei gegenüber der darunterliegenden ringförmigen Wand 26 der Kammer 22 sowie über dieser in horizontaler Richtung bewegen, wenn er einer geringfügigen horizontalen Kraft oder einer Kraft unterworfen wird, die eine horizontale Komponente von dem durch den Ziehstein 14 gezogenen Draht 10 bzw. 12 besitzt. Wenn es daher vorkommen sollte, daß die Mittelachse des Ziehloches 20 in vertikaler Richtung gegenüber der Richtung des Drahtes 10 bzw. 12 versetzt ist wird der Ziehsteinhalter 18 in eine Stellung bewegt, in der die Mittelachse des Ziehloches 20 sich in absoluter Übereinstimmung mit der Bewegungsrichtung des Drahtes 10 bzw. 12 befindet Der Ziehstein 14 wird auf diese Weise jederzeit insofern in einer optimalen Stellung gegenüber dem Draht 10 bzw. 12 gehalten, als

1. die Mittelachse des Ziehloches 20 genau senkrecht zur Arbeitsfläche des Ziehsteinhalters 18 verläuft

2. der Ziehsteinhalter 18 und die ringförmige obere Wand 26 der Fluidzirkulationskammer 22 vollkommen horizontal gehalten werden und

3. der Draht 12 in vollkommen vertikaler Richtung gezogen wird. s°

Solange diese Bedingungen ausreichend erfüllt werden, wird der Ziehstein 14 einer Reibung unterworfen, die wettgehend gleichförmig über seinen inneren Umfang verteilt ist, so daß eine verlängerte Lebensdauer des Ziehsteins 14 gewährleistet wird und der gezogene Draht weitgehend frei von Wirbeln und Knicken ist die sich andernfalls auf Grund der unregt(mäßigen Vertei lung der Zug- bzw. Reckspannung im gezogenen Draht ergeben.

Das zu verwendende Fluid kann Druckluft oder eine <* Flüssigkeit, beispielsweise ÖL sein, das zur Fluidzirkulationskammer 22 gepumpt wird. Wenn Druckluft verwendet wird, kann die Fluidzirkulationskammer 22 derart abgewandelt werden, daß der mit hoher Geschwindigkeit aus den Off nungen 28 der oberen Fluidkammer- wand 26 austretende Luftstrom zwischen der unteren Arbeitsfläche des Ziehsteinhalters 18 und der Oberseite der Wand 26 eine Saugwirkung aufbaut. In diesem Fall sollte der Draht in Richtung der unterbrochenen Pfeile gemäß Fig. la nach oben gezogen werden. Hierbei wirken die kombinierten Kräfte entgegen, die aus dem Gewicht des Ziehsteinhalters 18 sowie aus der Saugwirkung resultieren, die den Ziehsteinhalter 18 nach unten in Richtung zur Wand 26 der Fluidzirkulationskammer 22 zieht. Damit der Ziehsteinhalter 18 über der ringförmigen oberen Kammerwand 26 in einem konstanten stabilisierten Zustand schweben kann, ist es von wesentlicher Bedeutung, daß die vorerwähnten kombinierten Kräfte beträchtlich größer sind als die auf den Draht 12 ausgeübte Ziehkraft Die durch den Luftstrom aufgebaute Saugkraft zwischen dem Ziehsteinhalter 18 und der ringförmigen oberen Wand 26 kann in Abhängigkeit von der erforderlichen Ziehkraft dadurch variiert werden, daß der Druck der in die Fluidzirkulationskammer 22 zu leitenden Luft geändert wird, wie sich deutlich aus der Kurve gemäß F i g. 2 ergibt

Die beschriebene Vorrichtung eignet sich insbesondere zum Ziehen eines Drahtes mit relativ geringer Zugfestigkeit und zwar auf Grund des begrenzten Gewichtes des Ziehsteinhalters 18 sowie auf Grund des Umstandes. daß die auf den Ziehsteinhalter 18 wirkende Saugkraft in absoluten Werten ausgedrückt sehr viel geringer ist als der Druck, der bei der zuerst be schriebenen Ausführungsform auf den Ziehsteinhahc; 18 aufgebracht wird. Der Ziehsteinhalter 18 kann daher konstant in stabilisiertem Zustand über der Oberseite der ringförmigen oberen Kammerwand 26 schwebend gehalten werden, und zwar auf Grund des begrenzten Betrages der hierauf ausgeübten Kraft selbst wenn der Draht mit außerordentlich geringer Kraft gezogen wird. Wenn unter keinen Umständen ein Drahtbruch auftreten darf, wie beispielsweise beim Ziehen eines Drahtes aus kostbarem teurem Metall, sollte die Sum me der aus dem Gewicht des Ziehsteinhalters 18 und der auf diesen ausgeübten Saugkraft derart gewähh werden, daß sie weitgehend größer ist als die auf den Draht 12 ausgeübte Ziehkraft jedoch kleiner als die Zug-Bruchbelastung des Drahtes. Da in diesem Fall die Saugkraft jeweils nach Bedarf geringfügig und genai geändert werden kann, indem der Druck der in di< Fluidzirkulationskammer 22 geleiteten Luft gesteuen wird, läßt sich diese Forderung beim Ziehen von Dräh ten beliebiger Größe und beliebigen Materials leichi erfüllen.

Falls erwünscht kann die Vorrichtung gemäC Fig. la und Ib in einer vertikal umgekehrten Forrr verwendet werden, wobei der Ziehsteinhalter 18 unter halb der Flutdzirkulationskammer angeordnet ist unc als Fluid ein Schmieröl verwendet wird.

Bei dieser abgewandelten Ausführungsform gemät F i g. 3a und 3b ist der Ziehsteinhalter 18, in den mittij der Ziehstein 14 eingebettet ist an einem mittleren Tei an der Unterseite eines kreisförmigen Halters 40 gela gen, der nunmehr als eigentlicher Ziehsteinhalter dient dieser besitzt eine obere Arbeitsfläche, die symmetrise! zum Ziehstein 14 angeordnet ist Der Draht IO bzw. i; wird in Richtung der Pfeile gemäß F i g. 3a nach obei durch den Ziehstein 14 gezogen. Der Halter 40 weis mittig eine öffnung 42 auf, die genau mit den senkrech ten Achsen der Mitteüöcher von Ziehstein 14 und Zieh steinhalter 18 fluchtet Der Halter 40 ist derart unter halb der ringförmigen Fluidzirkulationskammer 22 an geordnet daß seine mittige öffnung 42 mit der mittigei vertikalen Bohrung 24 der Kammer 22 fluchtet Di* Fluidzirkulationskammer 22 besitzt eine ringförmig! Bodenwand 26'. die mit einer Anzahl gleichmäßig ver

teilter Öffnungen 28 versehen ist; hierbei sind die Öffnungen 28 vorzugsweise radial um den Mittelpunkt der Wand 26' sowie in gleichem Abstand zu diesem angeordnet. Die Fluidzirkulationskammer 22 besitzt weiterhin eine ringförmige obere Wand 44, die das obere Ende der Kammer 22 abdichtet. Die Fluidzirkulationskammer 22 ist mittels der Schraubbolzen 34 an der Unterseite des ortsfesten Teils 32 befestigt. Dieses ortsfeste Teil 32 weist eine Öffnung 46 auf, die zur mitligen vertikalen Bohrung 24 der Fluidzirkulationskammer 22 ausgerichtet ist. Die Fluidzirkulationskammer 22 steht über die Leitung 38 mit einer entsprechenden, nicht dargestellten Schmierölquelle in Verbindung, so daß das Schmieröl 52 in die Fluidzirkulationskammer mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit gepumpt und in dieser gleichförmig verteilt bzw. zirkuliert wird. Das Schmieröl 52 wird sodann nach unten aus den Öffnungen 28 der ringförmigen Bodenwand 26' der Fluidzirkulationskammer 22 herausgedrückt und trifft auf die obere Arbeitsfläche des darunterliegenden Halters 40 auf. wodurch dieser nach unten gedrückt, d. h. von der Unterseite der ringförmigen Bodenwand 26' weggedrückt wird. Das Schmieröl 52 fällt dann über den äußeren Umfang des Halters 40 nach unten und wird in einem entsprechenden Sumpf bzw. Sammelbehälter 52' gelagert. Die Unterseite der ringförmigen Bodenwand 26' und die obere Arbeitsfläche des Halters 40 weisen einen Spiegelschliff auf, d. h., sie sind auf Hochglanz poliert.

Um zu verhindern, daß der den Ziehstein 14 verlassende gezogene Draht 12 dem Schmieröl ausgesetzt wird, das zwischen den einander gegenüberliegenden Flächen von ringförmiger Bodenwand 26 und Halter 40 strömt, weist die ringförmige Bodenwand 26' wenigstens einen kreisförmigen Kanal 48, der die mittige vertikale Bohrung 24 umgibt, sowie mehrere radiale Kanäle 50 auf, die sich vom kreisförmigen Kanal 48 aus radial nach außen erstrecken und am Außenumfang der Wand 26' enden.

Während des Betriebes wird der Draht 10, der mit dem im Sumpf 52' befindlichen öl geschmiert ist, nach oben in das mittige Loch des Ziehsteins 14 gedrückt, und der gezogene Draht 12 wird durch die mittige vertikale Bohrung 24 der Fluidzirkulationskammer 22 und durch die Öffnung 46 des ortsfesten Teils 32 nach oben gezogen. Wenn daher der dynamische Druck, der durch das aus den Öffnungen 28 der ringförmigen Bodenwand 26' austretende Schmieröl auf die Arbeitsfläche des Halters 40 aufgebracht wird, entsprechend ausgewählt ist. wird die auf den Halter 40 durch den Draht übertragene, nach oben gerichtete Kraft von den nach unten gerichteten Kräften aufgehoben, die einerseits aus dem auf den Halter 40 wirkenden Flüssigkeitsdruck und andererseits aus dem Gewicht des Ziehsteinhalters 18 und des Halters 40 resultieren. Unter dieser Bedingung wird der Halter 40 in schwebendem Zustand unterhalb der ringförmigen Bodenwand 26' der Fluidzirkulationskammer 22 gehalten, wobei seine obere Arbeitsfläche in einer horizontalen Ebene gehalten wird, die parallel und im Abstand zur Unterseite der ringförmigen Bodenwand 26' verläuft. Der Halter 40 ist demgemäß in der horizontalen Ebene unterhalb der ringförmigen Bodenwand 26' frei bewegbar, und zwar entsprechend einer auf ihn in einer Richtung ausgeübten Kraft, die quer zur Bewegungsrichtung des Drahtes 10 bzw. 12 verläuft Wenn es sich daher ergibt daß entweder der ankommende Draht 10 und/oder der auslaufende gezogene Draht 12 während des Betriebes von der mit der Achse des Mittelloches im Ziehstein 14 fluchtenden vertikalen Richtung abweichen, bewegen sich der Halter 40 und demgemäß auch der Ziehstein 14 sofort in eine Stellung, in der das Ziehloch ganz genau zur Bewegungsrichtung des Drahtes 10 bzw. 12 ausgerichtet ist. Damit der Halter 40 stabil im schwebenden Zustand unterhalb der ringförmigen Bodenwand 26' gehalten wird, ist es von Bedeutung, daß die nach unten gerichteten Kräfte, die vom Gewicht des Ziehsteinhalters 18 und des Halters 40 sowie von dem auf den Halter 40 wirkenden Druck resultieren, etwas größer als die auf den Draht 12 ausgeübte Ziehkraft oder als die auf den Draht 10 ausgeübte axiale Beanspruchung sind. In Anbetracht des auf den Halter 40 ausgeübten Flüssigkeitsdruckes ist es darüber hinaus erforderlich, daß die Kräftesumme aus Gewicht des Ziehsteinhalters 18 und Halters 40 kleiner ist als die zum Ziehen des Drahtes 12 erforderliche Kraft Wenn in dieser Hinsicht ein 0,1 mm dicker geglühter Kupferdraht mit einer Kraft von etwa 114 p zu ziehen ist, wobei diese Kraft etwa der Hälfte der Zug-Bruchbelastung des Drahtes ir Höhe von 227,8 ρ entspricht, sollte das Gewicht des Halters 40 kleiner als 89 g sein, wenn der Ziehsteinhai· ter 18 mit Ziehstein 14 etwa 25 g schwer ist.

Die Vorrichtung gemäß F i g. 3a und 3b kann auch ir einer in vertikaler Richtung umgekehrten Anordnung verwendet werden, wobei dann der Halter 40 über dei Fluidzirkulationskammer 22 angeordnet ist, die nunmehr wie bei der Ausführungsform gemäß F i g. 1a unc Ib eine ringförmige obere Wand aufweist. In dieserr Fall kann der Draht entweder nach oben oder nacl unten gezogen werden, wobei jedoch bei nach unter gezogenem Draht ein entsprechendes Schmiermitte auf den Draht aufgetragen werden kann, bevor diesel in das Ziehloch gelangt

Die bisher beschriebenen Ausführungsformen sine sämtlich derart ausgebildet, daß die Drähte gegen di< Kräftewirkung, beispielsweise gegen den Druck odei die Saugkraft des aus den Fluidzirkulationskammerr ausgetragenen Fluids gezogen werden. Bei der aui F i g. 4a und 4b ersichtlichen abgewandelten Ausfüh rungsform wird der Draht jedoch in einer Richtung ge zogen, in die auch der Ziehstein auf Grund der Wir kung des aus der Fluidzirkulationskammer austreten den Fluids gedrückt wird.

Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 4a und 41 wird eine in vertikale Richtung umgekehrte Anordnunj der Fluidzirkulationskammer 22 gemäß F i g. 3a und 31 angewendet. Die Fluidzirkulationskammer 22 weist da her ebenfalls die ringförmige obere Wand 26 mit den ii radialer Richtung gleichmäßig verteilten Öffnungen 2J auf. Der den Ziehstein 14 tragende Ziehsteinhalter 11 ist durch einen Halter 54 gelagert der eine spiegel glanzpolierte untere Arbeitsfläche besitzt Der Halte 54 weist einen horizontal angeordneten Hohlraum 51 sowie eine mittige vertikale Bohrung 58 auf. Der hori zontale Hohlraum 56 besitzt einen größeren Durch messer als der Ziehsteinhalter 18, so daß letzterer hori zontal beweglich im Hohlraum 56 aufgenommen wire Der Halter 54 ist über der ringförmigen oberen Warn 26 der Fluidzirkulationskammer 22 angeordnet wöbe seine mittlere vertikale Bohrung 58 zur vertikalen Boh rung 24 der Kammer 22 ausgerichtet ist. Das in di Fluidzirkulationskammer 22 geleitete Schmieröl 5

6$ wird durch die Öffnungen 28 der ringförmigen oberei Wand 26 nach oben gedrückt und beaufschlagt die un tere Arbeitsfläche des darüberliegenden Halters 5^ wodurch dieser nach oben und von der ringförmig»

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oberen Wand 26 weggedrückt wird. Das Schmieröl 52 strömt sodann aus dem Raum zwischen der ringförmigen oberen Wand 26 und der unteren Arbeitsfläche des Halters 54 nach außen, und zwar teilweise über die mittige vertikale Bohrung 24 der Kammer 22 sowie teilweise längs der äußeren Umfangswand der Kammer 22. Da in diesem Fall der zu ziehende Draht 10 nach oben durch die mittige vertikale Bohrung 24 zugeführt wird, kann der Draht 10 mit dem öl geschmiert werden, während dieses durch die vertikale Bohrung 24 geleitet wird.

Der Halter 54 wird in schwebendem Zustand über der ringförmigen oberen Kammerwand 26 gehalten, wenn die Summe der nach oben gerichteten Kräfte aus dem auf die untere Arbeitsfläche des Halters 54 wirkenden Flüssigkeitsdruck sowie aus der auf den Draht 12 ausgeübten Ziehkraft gegenüber der nach unten gerichteten Kraft, die vom Gewicht des Zsehsteinhalters 18 und des Halters 54 stammt, ausgeglichen oder merklich größer ist. Der Draht 12 wird daher gegen die Gewichtskräfte des Ziehsteinhalters 18 und des Halters 54 gezogen, weswegen die Summe dieser Gewichtskräfte größer sein muß als die auf den Draht 12 ausgeübte Ziehkraft oder als die auf den Draht 10 ausgeübte axiale Beanspruchung. Wenn im Hinblick hierauf ein geglühter Kupferdraht von 0,08 mm Durchmesser mit einer Kraft von etwa 70 ρ gezogen werden soll, um eine Querschnittsverkleinerung von 15% zu erzielen, sollte die sich aus den Gewichten des Ziehsteinhalters 18 und des Halters 54 ergebende Kräftesumme größer als 70 ρ sein. Im Hinblick auf den Umstand, daß die Zug-Bruchbelastung des geglühten Kupferdrahtes mit der angegebenen speziellen Dicke etwa 150 ρ beträgt, sollte die Summe der Gewichtskräfte vorzugsweise mehr als 150 ρ betragen, insbesondere wenn der Draht in ausreichend stabilisiertem Zustand gezogen werden soll. Wenn der Draht während des Ziehens unter keinen Umständen brechen darf, sollte das Gesamtgewicht aus Ziehsteinhalter 18 und Halter 54 derart ge wählt werden, daß es größer als die auf den Draht ausgeübte Ziehkraft, jedoch kleiner ist als die Zug-Bruchbelastung des Drahtes. Es eignen sich daher die Ausführungsformen gemäß Fig. la und Ib sowie 3a und 3b zum Ziehen von Drähten mit relativ kleiner Zugfestigkeit, während die Ausführungsform gemäß F i g. 4a und 4b zum Ziehen von Drähten mit relativ großer Zugfestigkeit geeignet ist.

Bei der Vorrichtung gemäß F i g. 4a kann der Draht auch nath unten in Richtung der unterbrochenen Pfeile gemäß F i g. 4a gezogen werden. In diesem Fall soll die Kräftedimensionierung derart gewählt werden, daß die Summe der nach unten gerichteten Kräfte aus dem Gewicht des Ziehsteinhalters 18. dem Gewicht des Halters 54 sowie der auf den Draht 12 ausgeübten Ziehkraft merklich kleiner ist als der auf den Halter 54 wirkende Flüssigkeitsdruck, und daß weiterhin das durch den Ziehsteinhalter 18 und den Halter 54 gegebene Gewicht kleiner ist als der auf den Halter 54 wirkende Flüssigkeitsdruck. Da darüber hinaus der gezogene Draht nach unten durch die vertikale Bohrung 24 der Fhndzirkulationskammer 22 befördert wird, kann eine Einrichtung vorgesehen werden, mittels der auf den in das Ziehloch gelangenden Draht 10 ein Schmiermittel aufgebracht und außerdem verhindert wird, daß der gezogene Draht 12 dem Schmieröl ausgesetzt wird, das aus dem Raum zwischen der unteren Arbeitsflache des Halters 54 und der ringförmigen oberen Kammerwand 26 ausströmt. Es mag aus diesem Grund die ringförmige obere Wand 26 derart ausgebildet werden, daß sie wenigstens einen kreisförmigen, den Einlaß zur vertikalen Bohrung 24 umgebenden Kanal sowie eine Vielzahl radial verlaufender Kanäle aufweist, die sich vom kreisförmigen Kanal aus erstrecken und am Außenumfang der Wand 26 enden, wie dies bei der ringförmigen Bodenwand 26' der Ausführungsform gemäß F i g. 3a und 3b der Fall ist.

Bei der abgewandelten Ausführungsform gemäß

ίο F i g. 5 gelangt ein Ziehstein zur Anwendung, der mit Hilfe eines statischen Flüssigkeitsdruckes in horizontal beweglichem Zustand gehalten wird und sich zum Ziehen von Drähten mit außerordentlich kleinen Kräften eignet.

Wenn ein Draht unter Verwendung eines schwebend gehaltenen Ziehsteins gezogen wird, sucht sich der Ziehstein auf Grund seiner eigenen Schwerkraft auf ein tieferes Niveau hin zu bewegen, wenn er nicht in einer vollkommen horizontalen Ebene gehalten wird. Wenn der Draht mit außerordentlich geringer Kraft gezogen wird, ist diese Neigung besonders deutlich ausgebildet und führt daher zu einer kritisch werdenden Versetzung zwischen dem Ziehloch und der Bewegungsrichtung des Drahtes. Wenn beispielsweise ein geglühter Kupferdraht von 0,025 mm Durchmesser mit einer Zug-Bruchbelastung von etwa 15,7 ρ gezogen wird, um eine Querschnittsverjüngung von etwa 10% zu erzielen, ist es erforderlich, daß dem Draht eine Ziehkraft von etwa 6 bis 7 ρ erteilt wird. Wenn in diesem Fall

beim Ziehen des Drahtes eine Ziehsteinanordnung mit einem Gesamtgewicht von etwa 100 g verwendet werden soll, wird dieser Anordnung, sofern sie sich aus ihrer richtigen Lage merklich zur Seite hin bewegt hat, in horizontaler Richtung eine Ki aft von etwa 2,5 ρ erteilt

die daher etwa ¹Ao des Gesamtgewichts der Anordnung beträgt und auf den Draht ausgeübt wird. Die horizontale Kraft von 2.5 ρ kann dann vernachlässigbar sein, wenn der Draht mit einer Kraft von mehr als 100 ρ gezogen wird. Wenn der Draht jedoch mit einei

Kraft von lediglich 6 bis 7 ρ gezogen wird, kann sich die der horizontalen Kraft in der Größenordnung von 2.5 ρ unterworfene Ziehsteinanordnung nicht mehr selbst ir diejenige Stellung zurückverbnngen. die zum Drahi genau ausgerichtet ist. Dieses besondere Problem kanr jedoch mittels der Ausführungsform gemäß F i g. 5 be seitigt werden.

Hierbei ist der den Ziehstein 14 tragende Ziehstein halter 18 an einem Halter 60 gelagert, der aus ge schäumtem Kunststoff oder einem beliebigen anderer

Material mit relativ geringem spezifischem Gewich gefertigt ist. Der Halter 60 weist mittig eine obere so wie eine untere öffnung 62 bzw. 64 auf. zu denen dai mittige Ziehloch des Ziehsteins 14 in vertikaler Rieh tung ganz genau ausgerichtet ist. Der Ziehsteinhaltei

18 ist am Halter 60 mittels eines Befestigungsteils 61 befestigt, das an der Oberseite des Halters 60 festge schraubt ist. Das Befestigungsteil 66 weist ebenfall eine mittige öffnung 68 auf. die mit den mittigen Off nungen im Ziehstein 14 und im Halter 60 fluchtet Dei

Ziehstein 14. der Ziehsteinhalter 18, der Halter 60 um das Befestigungsteil 66 besitzen jeweils einen kreisför migen Querschnitt, der zur Achse des mittigen Zieh !ochs im Ziehstein 14 konzentrisch liegt Die Öffnung« 62 und 68 im Halter 60 bzw. im Befestigungsteil 66 sofl

⁶S ten ausreichend große Durchmesser besitzen, damit dii Bewegung des Drahtes 10 bzw. 12 nicht behindert wird Ein als Fluidzirkuhtionskammer dienender Behälter 71 «ragt ein Führungsstück 72, das sich in vertikaler Rieh

tung durch die Bodenwand des Behälters 70 erstreckt und dessen oberes Ende tiefer liegt als der obere Rand des Behälters 70. Das Führungsstück 72 weist eine vertikale Bohrung 74 auf, die ebenfalls in ihren Abmessungen derart gehalten ist, daß der Draht 10 bzw. 12 ungehindert hindurchlaufen kann. Der Behälter 70 steht über eine Leitung 78 in Strömungsverbindung mit einer nicht dargestellten Quelle einer geeigneten Flüssigkeit, beispielsweise eines Schmieröls 80, so daß das Schmieröl 80 konstant in den Behälter 70 eingeleitet wird. Die aus Ziehsteinhalter 18 und Halter 60 gebildete Anordnung schwimmt daher auf dem konstant im Behälter 70 befindlichen Schmieröl 80, und zwar derart, daß das Führungsstück 76 mit seinem oberen Teil in die untere öffnung 64 des Halters 60 ragt. Wenn der Draht in ,₅ Pfeürichtung nach oben gezogen wird, kann in das Schmieröl 80 ein Stück 76 eines Gewebes oder eines anderen mit Maschen versehenen Teils eingetaucht sein, so daß der zu ziehende Draht 10 das Gewebestück 76 durchsetzt und daher auf Grund der Kapillarwirkung des Gewebestückes 76 mit öl versehen wird, bevor er den Ziehstein 14 erreicht. Es wird hierbei nicht nur auf Grund des Gewebes 76, sondern auch auf Grund des mit der Bohrung 74 versehenen Führungsstückes 72 verhindert, daß der Draht 10 direkt dem Schmieröl 80 ausgesetzt wird, wobei das Führungsstück 72 gegenüber dem Schmieröl 80 isoliert und das obere Führungsstückende durch das Gewebe 76 dicht umhüllt ist. Die Anordnung des Führungsstückes 72 und des Gewebes 76 ist daher insofern vorteilhaft, als auf den Draht 10 nicht eine übermäßig große Menge Schmieröl aufgebracht wird. Sollte nämlich auf den Draht 10 eine übermäßig große Menge Schmieröl aufgebracht werden, würde das öl längs des gezogenen Drahtes 12 zu Führungsscheiben sowie Zugwalzen geleitet werden und den Bruch des Drahtes verursachen, wenn dieser vom Ziehstein 14 weggezogen wird. Die untere öffnung 64 des Halters 60 sollte daher so groß gehalten werden, daß sich der Halter 60 in horizontaler Ebene völlig unbehindert bewegen und außerdem das obere Endteil des Führungsstückes 72 sowie das Gewebe 76 aufnehmen kann. Die Menge des auf den Draht 10 aufgebrachten Schmieröls kann durch Änderung der Maschengröße des Gewebes 76 gesteuert werden.

Der Behälter 70 ist derart an einem entsprechenden ortsfesten Teil 32 befestigt, daß das Führungsstück 72 in vertikaler Richtung gehalten wird.

Wenn der zu ziehende Draht 10 durch die vertikale Bohrung 74 im Führungsstück 72 nach oben zum Ziehstein 14 geleitet und der gezogene Draht 12 nach oben aus dem Ziehstein 14 in Richtung des ausgezogenen Pfeils herausgezogen wird, wird die Anordnung einer seits nach oben gerichteten Kräften unterworfen, die aus der auf den Draht 12 ausgeübten Ziehkraft oder aus der auf den Draht 10 ausgeübten axialen Beanspruchung und aus dem Auftrieb des Halters 60 resultieren: andererseits wird die Anordnung aber auch einer nach unten gerichteten Kraft unterworfen, die aus dem Gesamtgewicht von Ziehstem 14, Ziehsteinhalter 18, Halter 60 und Befestigungsteil 66 resultiert Wenn in die- sem Fall der Auftrieb des Halters 60 gegenüber der nach oben gerichteten Drahtziehkraft abzüglich der nach unten gerichteten, aus dem Gesamtgewicht der Anordnung resultierenden Kraft ausgeglichen ist, wird die Anordnung im Ruhezustand gehalten, wobei das mittige Ziehloch im Ziehstein 14 zur Bewegungsrichtung des Drahtes 10 bzw. 12 ausgerichtet ist. In diesem Zustand werden der Halter 60 und der Ziehstein 14 konstant und vollkommen horizontal gehalten, selbst wenn der Behälter 70 nicht horizontal angeordnet ist. Falls es sich ergibt, daß der Draht 10 bzw. 12 aus der vorgegebenen vertikalen Richtung, in der sie nach oben bewegt werden, versetzt werden, kann sich die auf dem Schmieröl 80 im Behalter 70 schwimmende Anordnung wieder in eine Stellung bewegen, in der die Achse des Ziehloches genau zur Bewegungsrichtung des Drahtes i0 bzw. 12 ausgerichtet ist.

Das Gewicht der Anordnung soll größer sein als der Auftrieb des Halters 60, wenn der Draht, wie oben beschrieben, nach oben gezogen wird. Wenn demgegenübei der Draht in Richtung des unterbrochenen Pfeils gemäß F i g. 5 nach unten gezogen werden soll, sollte das Gewicht der Anordnung kleiner sein als der Auftrieb des Halters 60, so daß der Auftrieb des Halters 60 gegenüber den nach unten gerichteten Kräften abgeglichen ist, die aus der auf den Draht ausgeübten Ziehkraft sowie aus dem Gewicht der Anordnung resultieren. In diesem Fall kann die Ziehvorrichtung vorzugsweise mit einer Einrichtung versehen sein, mittels welcher der von oberhalb der Anordnung in das Ziehloch gelangende Draht geschmiert wird.

Unabhängig davon, in welcher Weise die beschriebene Drahtziehvorrichtung verwendet wird, kann die An Ordnung äußerst empfindlich auf eine ihr erteilte horizontale Kraft ansprechen, da sie auf Grund des Auftriebes des Halters 60 in einer ausgeglichenen Balancestc! lung gehalten wird. Die Vorrichtung gemäß F i g. 5 eig net sich daher besonders zum Ziehen von Drähten mil begrenzten Kräften, wobei außerdem bei dieser Vor richtung verhindert wird, daß die Drähte beim Abzie hen zerbrochen werden.

Wenn das Gewicht und die Abmessungen bei dei Anordnung der aus F^i g. 4a und 4b oder aus F i g. ί ersichtlichen Ausführungsformen derart gewählt wer den, daß im gezogenen Draht eine solche Spannung erzeugt wird, wie sie späterhin bei nachfolgenden Pro duktionsschntten, beispielsweise beim Überziehen mi Lack oder beim Elektroplattieren, auf jeden Fall doch erzeugt wird, kann durch einen bewußt herbeigeführter Bruch des Drahtes während des Ziehvorganges da; Vorhandensein von Fremdkörpern oder Hohlräumer im Draht frühzeitig festgestellt werden, so daß unange nehme Störungen und Unterbrechungen bei den nach folgenden Produktionsschritten von vornherein ver mieden werden können.

Wenn es außerordentlich stark erwünscht ist, wäh rend des Drahtziehvorgangs einen Bruch des Drahte: zu verhindern, kann der Drahtziehvorrichtung eine ent sprechende Anordnung derart zugeordnet werden, da( der Ziehvorgang automatisch dann beendet wird, went sich die Werkzeuganordnung in übergroßem Ausmai von der Fluidzirkulationskammer wegbewegt hat.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (12)

Patentansprüche:

1. Ziehsteinhalier, der frei kippbar und horizontal frei verschiebbar auf einer Werkzeughalterung auf- i liegt, dadurch gekennzeichnet, daß ein gegen den Ziehsteinhalter (18,40,54) kontinuierlich strömendes Fluid zuführende Einrichtungen vorgesehen sind, wobei der auf den Ziehsteinhalter wirkende Druck, oder bei Verwendung von Luft als Fluid, die entstehende Saugkraft größer ist als die Summe der aus dem Gewicht des Ziehsteinhalters und aus der Drahtziehkraft resultierenden Kräfte.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fluid nach oben auf den Ziehsteinhalter (18,54) gerichtet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Fluid (52,80) zur Erzeugung eines Auftriebs für den Ziehsteinhalter (18, 40. 54, 60) in einem Behälter (22, 70) strömt, in dem der Ziehsteinhalter schwimmt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine in vertikaler Richtung nahe der Arbeitsfläche des Ziehsteinhalters (18, 40, 54, 60) angeordnete horizontale Fluidzirkulationskammer (22, 70) mit einer mittigen vertikalen Bohrung (24), die mit der Mittelachse des Ziehsteins (14) fluchtet sowie einen größeren Durchmesser als dessen öffnung (20) aufweist, und durch eine Einrichtung (28) zur Zufuhr des Fluids in die Fluidzirkulationskammer, mittels der das Fluid aus der Kammer in vertikaler Richtung sowie gleichförmig auf die Arbeitsfläche des Druckaufnahmeteils lenkbar und diesem eine vorbestimmte vertikale Kraft erteilbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die horizontale Fluidzirkula tionskammer (22) ringförmig ausgebildet ist und eine hoiizontale Stirnwand (26.26') aufweist, die der Arbeitsfläche des Ziehsteinhalters (18, 40, 54) zugekehrt ist und über ihre gesamte Fläche gleichmäßig verteilte

* öffnungen (28) besitzt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ziehsteinhalter (18, 54) und der Ziehstein (14) über der Fluidzirkulationskammer (22) angeordnet sind, daß die Arbeitsfläche des Ziehsteinhalters nach unten gerichtet ist und daß die die öffnungen (28) aufweisende horizontale Stirnwand (26) der Fluidzirkulationskammer an deren Oberseite sowie genau gegenüber der darüberliegenden Arbeitsfläche des Ziehsteinhalters vorgesehen ist, wobei das aus den öffnungen in der oberen Stirnwand der Fluidzirkulationskammer ausstoßbare Druckmittelfluid nach oben auf die Arbeitsfläche des Ziehsteinhalters gerichtet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ziehsteinhalter (40) und der Zieh stein (14) unterhalb der Fluidzirkulationskammer (22) angeordnet sind, daß die Arbeitsfläche des Ziehsteinhallers nach oben gerichtet ist und daß die die öffnungen (28) aufweisende horizontale Stirnwand (26') der Fluidzirkulationskammer an derer, Boden sowie genau gegenüber der darunterliegenden Arbeitsfläche des Ziehsteinhalters vorgesehen ist, wobei das nach unten durch die öffnungen in 6< der bodenseitigen Stirnwand der Fluidzirkulationskammer ausgestoßene Druckmittelfluid den Ziehsteinhalter nach unten drückt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 5 und/oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsfläche des Ziehsteinhalters (18,40,54) und/oder die horizontale Stirnwand (26, 26') der Fluidzirkulationskammer (22) einen konzentrisch zur Mittelachse angeordneten Kanal (48) sowie eine Vielzahl radialer Kanäle (50) aufweisen, die sich vom kreisförmigen Kanal aus erstrecken und am Außenumfang des Ziehsteinhalters und/oder der Stirnwand enden.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluidzirkulationskammer (70) ein sich vertikal durch ihre Bodenwand erstreckendes Führungsstück (72) aufweist, das unterhalb des Ziehsteins (14) endet und eine mit dessen Mittelachse fluchtende vertikale Bohrung (74) besitzt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch ein Gewebestück (76), das teilweise in die Flüssigkeit (80) getaucht und teilweise unterhalb des Ziehsteins (14) angeordnet ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Ziehsteinhalter (60) wenigstens zum Teil aus einem Material von relativ geringem spezifischem Gewicht besteht.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Ziehsteinhalter (60) aus Schaumstoff besteht.