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Ziehwerkzeug mit einstellbarer Ziehdüse Die Erfindung bezieht sich
auf ein Ziehwerkzeug iit einstellbarer Ziehdüse, bestehend aus einem die Ziehdüse
aulnehuenden Putterkörper mit einem darin geführten Stellring zum Einstellen der
lichten Weite der Ziehdüse.
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Bin aus Kupferrundleitern gebildeter elektrischer Leiterstrang wird
nach dem Verseilen verdichtet bzw. nachkalibriert.
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Das Verdichten geschieht.durch Ziehen des Leiterstranges durch eine
Ziehdüse. Der verdichtete Beiterstrang ist nicht nar gegen mechanische Einflüsse
widerstandsfEhiger, auch sein Widerstandswert kann dadurch über die gesamte Länge
des Leiterstranges konstant gehalten werden. Der Vorteil besteht insbesondere darin,
daß nicht mehr tupfer als erforderlich für den garantierten Widerstandswert aufgewandt
wird.
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Zum Ziehen des Leiterstranges benutzte man bisher eine ringförmige,
aus gehärtetem Stahl gebildete Ziehdüse. Hierbei tritt jedoch der Nachteil auf,
daß sich das Ziehwerkzeug, nämlich die Ziehdüse,durch Abrieb weitet. Die Dichte
des Leiteratranges verringert sich daher im Laufe des Ziehprozesses; der angestrebte
Zweck wird nicht in dem Maße erreicht, wie es wEnschenswert ist.
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Verstellbare Ziehwerkzeuge sind in mannigfachen lusfuhrungen bekannt.
So sind beispielsweise verstellbare Ziehwerkzeuge bekannt, die aus einem Futterkörper
bestehen mit darin angeordneten stellbaren Ziehplatten. Derartige Ziehwerkzeuge
dienen insbesondere zum Kalibrieren oder Tormzieben von Stangen, Rohren u.dgl..
Zum Rundzieben und Kalibrieren von ummantelten Kabeln ist ein verstellbares Ziehwerkzeug
bekannt, dessen'Ziebdüse aus einer zu einem Wendel gewickolten Feder besteht. Wird
das
eine Ende dieser Federfestgehalten, hingegen das andere Ende
in einer radialen Ebene um die Wendelachse gedreht, so verjüngt sich-dde lichte
Weite des Wendels. Die Feder besteht aus Stabil; sie besitzt ein rechteckiges Querschnittsprofil
mit relativ großer Querschnittsfläche. Vergrößert sich die lichte Weite der so gebildeten
Ziehdüse, z.3. durch Abrieb, so kann durch Nachstellen die gewünschte kreisförmige
Querschnittsfläche wieder eingestellt werden.
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Der Nachteil dieser bekannten Ziehdüse besteht indessen darin, daß
einerseits zum Einstellen der gewünschten Düsenweite, nämlich insbesondere zum Verjüngen
der düsenförmigen Querschnittsflächen des Wendels große Stellkräfte erforderlich
sind und andererseits - bedingt durch die hohe Vorspannung des Materials - die Abriebfestigkeit
der Düse verhältnismäßig gering tstw Auch sind besondere Feststellelemente erforderlich,
die ein Rücksohnellen der Feder oder eine Vergrößerung der düsenförmigen Querschnittsfläche
während des Zieprozesses verhindern.
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Zum Verdichten eines verseilten Leiterstranges ist es indessen nicht
unbedingt erforderlich, daß dieser eine genau kreisförmige Querschnittsfläche aufweisen
muß; geringe Abweichungen von der- Kreisfori sind zulässig.
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Bezugsgegenstand der Erfindung ist daher ein Ziehwerkzeug mit einstellbarer
Ziehdüse, das aus einem die Ziehdüse aufnehmendea Futterkörper lit einem darin geführten
Stellring zum Einstellen der lichten Weite der Ziehdüse besteht. Der Erfindung liegt
die rufgabe zugrunde, ein derartiges einstellbares Ziehwerkseug, insbesondere zum
Verdichten eines aus mehreren Kupferleitern gebildeten Leiterstranges zu schaffen,
dessen Ziehdüse vorzugsweise motorisch um das Maß des Abriebes nachstellbar ist.
Gemäß der Erfindung ist die Ziehdüse aus mehreren gleichlangen Rundstäben gebildet,
die in Form eines Käfigs in zwei Ringen, nämlich einem Stellring und einem Stützring,
gehalten sind, derart, daß bei einer Drehung des Stellringes um die Käfigachse sich
der durch
die Rundstäbe gelegte,-gedachte Käfigmantel zu einem,
die Ziehdüse bildenden Rotationsbyperboloid verformt.
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Für dieses so geschaffene Ziehwerkzeug sind vergleichsweise geringe
Stellkräfte zum Einstellen der lichten Misenweite erforderlich, so daß es z.B. durch
ein das Kaliber des Leiterstranges messendes Werkzeug mittelbar von-einem Stellmotor
ansteuerbar ist. Der dem Stellring im Futterkörper gegenüberlende Stützring ist
drehfest und längsversebiebbar in einer Bohrung des Futterkörpers gelagert. Das
Ziehen des Leiterstranges erfolgt hierbei in Richtung auf den Stellring. Die Enden
der Stäbe tragen Kugelköpfe, wobei letztere sich in im Stellring und im Stützring
eingebrachten Eugelmulden abstützen. Der Futterkörper ist in Form einer Hülse gebildet,
an dessen einem Ende der Stellring drehbar und ggf.
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auch feststellbar gelagert und an dessen anderem Ende in einer Keilnut,
drehfest und längsverschiebbar, der unter der Last einer Bndruckfeder stehende Stützring
geführt ist. Eine Ringmutter mit Außengewinde dient als Widerlager für die Andruckfeder.
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Die Ziehdüsenweite des Ziehwerkzeuges ist abhängig vom Stellwinkel
des Stellringes, wo hingegen die Länge der Rundstäbe sich auf die Größe des sog.
Einlaufwinkeis bzw. der Düsentagente auswirkt. Das Nachstellen der Düsenweite ist
manuell, aber auch maschinell möglich. Soll die Nachstellung maschinell erfolgen
so besteht die Woglichkeit, den Stellring mit einem Schneckenzahnkranz zu versehen,
in dem die Schnecke eines Stellmotors eingreift. Der Stellmotor ist wiederum von
einem das Kaliber des- Kupferrundleiters bzw. Leitungsstranges dessen den Meßgerätes
über einen Schrittgeber digital ansteuerbar.
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In den Zeichnungen sind eine gemaß der Erfindung gebildete, von Hand
verstellbare Ziehduse und eine motorisch stellbare Ziehdüse sowie ein Funktionsschema
der Ziehdüse dargestellt.
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Figur 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine Ziehvorrichtung.
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In einem in Form einer Hülse gebildeten Futterkörper 1 sind zwei Ringe
2, 3 eingesetzt; der Ring 3 ist der Stellring und
der Ring 2 ist
der Stützring. Eine Vielzahl von Rundstäben 4, die nach Art eines Käfigs angeordnet
sind, tragen Kugelköpfe 5, mittels denen sie gelenkig in den beiden Ringen gehalten
sind. Die Bohrungen 6 und 6' in den Ringen 2 und 3 sind die Führungsbohrungen, durch
die das nachzukalibrierende Kabel in Pfeilrichtung 7 hindurchgezogen wird. Der Stützring
trägt einen Führungskeil 8, der in einer Nut 9 der Hülse 1' des Futterkörpers 1
eingreift. Andruckfedern 10 - von denen hier nur eine dargestellt ist - lasten einerseits
gegen den Stützring 2 und andererseits gegen einen Anschlagring 11, der ebenfalls
mit einer mittigen Bohrung 6 versehen ist. Der Anschlagring stützt sich gegen eine
Ringmutter12, die in einem Innengewinde 13 des hülsenförmigen Teiles des Futterkörpers
1 eingeschraubt ist. Der Stellring 3 ist im Kopf 14 des Futterkörpers eingesetzt
und dort drehbar gelagert. Der Stellring besitzt eine Umfangsnut 15, in der Segmentringe
16 und 16' eingreifen.
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Diese Segmentringe sind wiederum mittels Schrauben 17 mit dem Kopf
14 des Futterkörpers verbunden. Die Nut 15, im Zusammenwirken mit den Segmentringen
16, ermöglicht eine Drehung des Stellringes um die Ziehachse 18, halten indessen
den Stellring bei auftretender axialer Belastung. Durcb den Stellring sind mindestens
zwei Stellschrauben 19 geführt, deren Zapfen 19 gegen die Basisfläche einer Nut
20 lasten. Diese Stellschrauben dienen zum Fixieren des Stellringes am Kopf 14 des
Futterkörprs.
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Die Figuren 2 und 3 zeigen ein Funktionsschema der Ziehdüse.
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Bei einer Drehung des Stellringes 3 in Richtung des Pfeiles 21 verlagern
sich die Achsen 4' der Rundstäbe derart, daß ihre gemeinsame gedachte-Mantelfläche
22 in Form eines Rotationshyperboloids verläuft. Die Drehachse fällt zusammen mit
der Ziehachse 18 und steht senkrecht zur Stützebene 23' der Rundstäbe im Stütring
2. Derjenige Punkt K auf einer Achse 4', der den kürzesten Abstand von seiner Drebachse,
nämlich der Ziehachse,h-at, beschreibt den kleinsten Parallelkreis mit dem Radius
rk. Das ist der sog. Kehlkreis oder im vorliegenden Falle abzüglich des Durchmessers
d der Rundstäbe, der kleinste Durchmesser der Ziehdüse. Der Idealfall eines
Rotationshyperboloides-wäre
nur dann gegeben, wenn die Anzahl der Rundstäbe unendlich groß wäre. Dies ist jedoch
nicht möglich. Versuche haben ergeben, daß acht Rundstäbe für den angestrebten Zweck
ausreichend sind. Der Krümmungsradius R der gedachten und idealen Mantelfläche des
durch die Stäbe erzeugten Hyperboloides ist von der Länge der Rund stäbe abhängig.
Lange Stäbe verhindern die spezifische Flächenbelastung und somit auch den Abrieb
bzw. Verschleiß; indessen ist die aus der Reaktionskraft resultierende Durchbiegung
der Stäbe größer. Bei einem Stabdurchmesser von 4 mm ist eine Länge der Stäbe von
annähernd 3 cm optimal günstig. Als Material für die Stäbe ist Chromvanadiumstahl
besonders geeignet.
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Figur 4 zeigt eine gemäß Figur 1 gebildete Ziehvorrichtung, bei der
Jedoch der Stellring 3 mit einem Schneckenzahnkranz 23 ausgerüstet ist, in dem ein
Schneckenritzel 24 eines Stellmotors 25 eingreift. Der Stellmotor sowie das Ziehwerkzeug
sind auf einer gemeinsamen Stützplatte 26 gelagert und dort befestigt. Der nachzukalibrierende
Leiterstrang 27 durchläuft nach dem Verlassen des Ziehwerkzeuges ein Meßgerät 28,
dessen gemessene Werte analog einer Auswerteeinheit 29 zugeführt werden. An der
Auswerteeinheit befinden sich Handhaben 30 zur Einstellung des Solldurchmessers
für den zu kalibrierenden Kabelstrang 27 sowie eine weitere Handhabe 31 sur Einstellung
einer oberen Ucleranzgrenze. Wird dieser Grenzwert überschritten, so erhält der
Stellmotor 25 von einem mit der Auswerteeinheit verbundenen Stellimpulsgeber Stellimpulse
zum Nachstellen bzw. Drehen des Stellringes 3. Durch diese Anordnung wird ein automatisches
Nachstellen der Ziehdüse während des Nachkalibrierens des Leiterstranges er.
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möglicht.
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6 Patentansprüche 4 Figuren.