DE2539697A1

DE2539697A1 - Giesswalzanlage fuer draht

Info

Publication number: DE2539697A1
Application number: DE19752539697
Authority: DE
Inventors: Ali Bindernagel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-09-06
Filing date: 1975-09-06
Publication date: 1977-03-10
Also published as: DE2539697C2; US4094049A

Description

^ Düsseldorf-Gerresheim

An Dreilinden 8b

Gießwal ζ anlage für Draht

Die Erfindung betrifft eine Gießwalζanlage für Draht, insbesondere für Nichteisenmetalle, mit einer kontinuierlich arbeitenden Gießeinrichtung, mindestens einer dahinter angeordneten mehrgerüstigen Walzwerksstaffel und einer Vorrichtung zum Aufwickeln des Drahtes.

Bei einer bekannten Anlage dieser Art besitzt die Gießeinrichtung ein Gießrad, so daß der Werkstoff beim Gießen eine gekrümmte Form erhält. Er muß deshalb wieder gestreckt werden, bevor er in das nachgeschaltete Walzwerk einläuft. Diese bekannte Bauart hat den Nachteil, daß eine Reihe von Werkstoffen nicht verarbeitet werden können, weil es bei ihnen unmöglich ist, den Gießstrang gerade zu richten, wenn er noch nicht über den gesamten Querschnitt gleichmäßig erstarrt ist. Es treten dabei Materialfehler auf, die nicht zugelassen werden können und welche sich auch bei der Weiterverarbeitung nicht mehr beheben lassen. Aus diesem Grunde sind bereits Gießeinrichtungen entwickelt worden, bei denen die Schmelze in eine weitgehend geradlinige Form vergossen und der Gießstrang anschließend nicht oder nur geringfügig auf seinem Weg zum nachgeschalteten Walzwerk gebogen wird.

— 2 —

709810/0231

Derartige Gießeinrichtung en müssen möglichst kontinuierlich arbeiten, da jedes Anhalten und vor allem Wiederanfahren mit erheblichem Aufwand verbunden ist. Es tritt also aus derartigen Anlagen ständig mit im wesentlichen gleichbleibender Geschwindigkeit ein Gießstrang aus, der von den nachgeordneten Einrichtungen ebenso kontinuierlich verarbeitet werden muß. Dies ist für nachgeschaltete Walzwerksstaffeln kein Problem, aber hinter diesen treten Schwierigkeiten beim Aufwickeln des fertigen Drahtes auf. Der Draht verläßt das Walzwerk wegen der darin erzielten Querschnittsverringerung und Streckung mit einer erheblichen Geschwindigkeit und es ist bislang das Problem noch nicht zuverlässig gelöst, bei einer derart hohen Auslaufgeschwindigkeit den fertigen Draht direkt auf eine Spule aufzuwickeln. Die auftretenden Schwierigkeiten bestehen am Anfang des Wickelvorganges, weil es bislang noch nicht gelungen ist, den Drahtan— fang bei der hohen Äustrittsgeschwindigkeit immer zuverlässig zu fassen und auf einer Spule festzuhalten. Es können deshalb bei den bekannten Gießwalζanlagen entweder keine Spulen verwendet werden oder die Anlage muß unwirtschaftlich langsam arbeiten, was darüber hinaus noch zu weiteren Schwierigkeiten vor allem beim Walzwerk führt.

Tatsächlich verwendet man bei derartigen Gießwalz anlag en zum Aufwickeln des Drahtes entweder Haspeleinrichtungen, bei denen der Draht in Haspelkörbe mit Hilfe eines Legerohres eingeleitet wird* oder Spuler. Die Haspelanlagen haben den wesentlichen Nachteil, daß der Draht in einem Legerohr geführt werden muß, in dem er Oberflächenkratzer erhalten kann. Die Spuler haben den Nachteil, daß sie den Drahtanfang bei Walzgeschwxndxgkexten über etwa 25 m/s nicht mehr sicher fangen«, Hierdurch wird die Leistungsfähigkeit

709810/0231

derartiger Anlagen begrenzt. Außerdem ergeben sich bei der Vervrendung von Haspelkörben Bunde, die relativ locker gewickelt
sind und verhältnismäßig viel Platz pro Gewichtseinheit des
Drahtes benötigen. Dies ist für Transport und Lagerung des
Drahtes ungünstig, so daß man derartige Drahtbunde später auf
Spulen umwickelt, was aber zusätzliche Arbeit und weitere Einrichtungen erfordert. Deshalb war man stets bestrebt, den Draht direkt auf Spulen aufzuwickeln, was aber bei kontinuierlich und mit hoher Auslaufgeschwindigkeit arbeitenden Gießwalzanlagen
wegen der oben genannten Gründe nicht möglich war. Man hat zwar versucht, durch die Bildung von Vorratsschiingen dieses Problem zu lösen, was aber vor dem Walzwerk mit Rücksicht auf den Werkstoff in vielen Fällen nicht möglich ist und was hinter dem Walzwerk wegen der hohen Auslaufgeschwindigkeit ebenfalls nicht durchgeführt werden kann. Es läßt sich daher nicht genügend Zeit für den Spulenwechsel schaffen, der zum Abschneiden des Drahtes,
überleiten auf die neue Spule und Festklemmen des Drahtanfanges sowie zum Beschleunigen der Spule auf die normale Arbeitsdrehzahl benötigt wird. Man ist deshalb bislang auf Haspelanlagen angewiesen, mit denen aber nur lockere Drahtbunde gewickelt und
keine höheren Walzgeschwindigkeiten als etwa 25 Meter pro Sekunde erreicht werden können.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine Gießwalzanlage zu schaffen, der die vorstehend behandelten Nachteile nicht anhaften, die sich für alle in Frage kommenden Werkstoffe eignet
und die leistungsfähiger und wirtschaftlicher als die bekannten Bauarten arbeitet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen der Gießeinrichtung und der Walzwerksstaffel eine Trennvorrichtung für das Gut vorgesehen ist, und die Walzwerksstaffel mit

709810/0231

ihrem Antrieb auf einem in und gegen die Walzrichtung verfahrbaren Schlitten angeordnet und mit einer Geschwindigkeit zwischen Null und etwa der maximalen Vorschubgeschwindigkeit des aus der Gießeinrichtung kommenden Gießstranges bewegbar ist.

Hierdurch wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß zum Beginn eines neuen Wickelvorganges an der Vorrichtung zum Aufwickeln des Drahtes eine kurze Pause eintritt, innerhalb der kein gewalzter Draht zuläuft, obwohl die Gießeinrichtung kontinuierlich weiterarbeitet. Diese Pause ist lang genug, um eine volle Spule gegen eine leere Spule auszutauschen und/oder die Drahtführung smittel auf eine leere Spule auszurichten. Außerdem läßt sich der neue Wickelvorgang auf diese Weise langsam beginnen, so daß es möglich ist, den Drahtanfang sicher zu fassen, auf der Spule festzuklemmen und diese auf ihre Arbeitsdrehzahl zu beschleunigen. Mit der erfindungsgemäßen Ausbildung läßt sich also an der Vorrichtung zum Aufwickeln des Drahtes die Zeit schaffen, welche beim Verwenden von Spulen benötigt wird. Folglich kann man in vorteilhafter Weise den aus dem Walzwerk kommenden Draht direkt auf eine Spule wickeln und spart so das spätere Umwickeln von einem Bund auf eine Spule. Außerdem läßt sich die Walzgeschwindigkeit wesentlich erhöhen, weil keine Haspeln mit ihren Legerohren benötigt werden bzw. der Drahtanfang auf der Spule sicher geklemmt wird. Eine höhere Walzgeschwindigkeit ist gleichbedeutend mit einer größeren Leistungsfähigkeit der Anlage und einer besseren Wirtschaftlichkeit, die auch bereits durch das direkte Aufwickeln des Drahtes auf eine Spule gec-eben ist. Dabei braucht der Gießstrang nicht einmal zu einer Vorratsschlinge gebogen zu werden, so daß auch empfindlicher Werkstoff auf der erfindungsgemäßen Anlage verarbeitet werden kann. Man erreicht

709810/0231

also in vorteilhafter Weise, daß ohne Biegen des Gießstranges oder des Drahtes zu einer Schlinge die unmittelbare Verwendung einer Spule möglich wird und damit eine höhere Walzgeschwindigkeit sowie sofort ein raumsparendes Aufwickeln des Drahtes erzielt wird.

Nach der Erfindung empfiehlt es sich, am Ende eines Wickelvorganges den aus der Gießeinrichtung kommenden Gießstrang zu trennen und die Walzwerksstaffel in Richtung zur Wickelvorrichtung hin mit etwa der Vorschubgeschwindigkeit des Gießstranges bei mit normaler Walzgeschwindigkeit weiter angetriebenen Walzen zu verfahren und zum Beginn des nachfolgenden Wickelvorganges die Vorschubgeschwindigkeit der Walzwerksstaffel unter die des Gießstranges bis auf Null abzubremsen und die Walzwerksstaffel bei erhöhter Walzgeschwindigkeit mit einer geringen Vorschubgeschwindigkeit, zur Gießeinrichtung hin in ihre Ausgangsposition zurückzubewegen.

Obwohl grundsätzlich bei der erfindungsgemäßen Ausbildung auch die Verwendung von Haspeln zum Aufwickeln des Drahtes möglich ist, empfiehlt es sich doch, hinter der Walzwerksstaffel eine Spulvorrichtung zum Aufwickeln des Drahtes auf Spulen anzuordnen. Zweckmäßig ist es dabei, wenn die Spulvorrichtung in an sich bekannter Weise einen schnellen Wechsel des zulaufenden Drahtes auf eine andere Spule und einen schnellen Wechsel der Spulen selbst erlaubt.

In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand eines AufEhrungsbeispieles dargestellt. Es zeigen»

709810/0231

Figur 1 eine erfindungsgemäße Gießwalzanlage in

schematischer Darstellung in der Draufsicht;

Figur 2

bis 6 die Anlage gemäß Figur 1 in der Seitenansicht in verschiedenen Arbeitspositionen.

In Figur 1 ist mit 1 eine Gießeinrichtung bezeichnet, die einen Gießstrang 2 erzeugt, welcher kontinuierlich aus ihr heraustritt. Die Gießeinrichtung 1 kann irgendeine der bekannten Gießeinrichtungen sein, weshalb sie ganz allgemein nur durch einen viereckigen Kasten dargestellt ist.

Hinter der Gießeinrichtung 1 mit nur geringem Abstand ist eine Trennvorrichtung 3 vorgesehen, die aus einer fliegenden Schere oder Säge bekannter Bauart besteht. Es kommen gegebenenfalls auch noch andere bekannte Trennvorrichtungen in Frage. Folglich wurde auch hier für diese Trennvorrichtung lediglich das Symbol einer Schere gezeichnet, das für alle diese bekannten Trennvorrichtungen steht.

Hinter der Schere 3 ist eine Walzwerksstaffel 4 vorgesehen, in welcher der Gießstrang 2 zu einem relativ dünnen Draht 5 ausgewalzt wird. Dieser VerformungsVorgang erfolgt in einer Vielzahl von Walzgerüsten 6, deren Walzen von einem Motor 7 über ein Untersetzungsgetriebe 8 und ein Verteilergetriebe 9 angetrieben werden. Natürlich kann der Antrieb des Walzwerkes auch über mehrere Motoren erfolgen,. Das aus den Walzgerüsten 6 und ihrem Antrieb 7, 8 und 9 bestehende Walzwerk ist auf einem in und gegen die Walzrichtung verfahrbaren Schlitten 10 angeordnet. Der Schlitten 10 gleitet auf Führungen 11 und seine Längsbe-

— 7 —

7Q9810/0231

wegungen werden von einem Motor 12 bewirkt, der über ein Getriebe 13 eine Gewindespindel 14 antreibt. Selbstverständlich sind auch noch andere Antriebsmöglichkeiten für den Schlitten 10 gegeben, beispielsweise ein Zahnstangenantrieb, ein Zugmittelantrieb über Kette, Seil oder dergleichen oder mit Hilfe eines Arbeitszylinders·

Hinter der Walzwerks staffel 4 ist eine Vorrichtung zum Aufwickeln des Drahtes angedeutet und allgemein mit 15 bezeichnet. Sie besteht aus zwei Spulen 16 und 17, von denen in Figur 1 die erstgenannte nahezu vollständig mit Draht 5 gefüllt, aber die Spule 17 noch leer ist und lediglich eine gestrichelte Linie den Weg des Drahtes 5 andeutet.

In Figur 2 befindet sich die Walzwerksstaffel 4 in ihrer Ausgangsposition nahe der Gießeinrichtung 1 und der Trennvorrichtung 3. Sie ruht auf dem mit 18 bezeichneten Unterzug und bewegt sich während der in Figur 2 dargestellten Arbeitsphase nicht. Der Gießstrang 2 tritt mit der Geschwindigkeit V_Q aus der Gießeinrichtung 1 aus, gelangt durch die stillstehende Trennvorrichtung 3 in die Walzgerüste 6. Der dort entstehende Draht 5 verläßt die Walzgerüste 6 mit der Geschwindigkeit V ,, mit der er von der Spule 16 aufgenommen wird. Diese Situation ist während der längsten Zeitspanne gegeben, und zwar bis kurz vor der vollständigen Füllung der Spule 16.

Ist diese Füllung der Spule 16 erreicht, so wird von der Trennvorrichtung 2 der Gießstrang 2 unterteilt und gleichzeitig die Walzwerksstaffel 4 zur Spule 16 hin bewegt, und zwar genau mit der Geschwindigkeit V, mit welcher der Gießstrang 2 weiterhin aus der Gießeinrichtung 1 austritt. Durch die Be-

709810/0231

wegung der Waizwerksstaffel 4 mit der Geschwindigkeit V_ "

zur Spule 16 hin kann kein neuer Werkstoff in die Walzwerksstaffel 4 einlaufen. Da die Walzgerüste 6 aber weiterhin mit normaler Drehzahl,gegebenenfalls auch etwas erhöhter Drehzahl, angetrieben werden und der Draht 5 das Walzwerk 4 mit der gegenüber der Geschwindigkeit V bedeutend höheren Geschwindigkeit von mindestens V , verläßt, ist das Walzwerk 4 nach kurzer Zeit leergelaufen und der Endabschnitt des Drahtes 5 von der Spule 16 aufgewickelt. Diese ■ Situation ist in Figur 3 dargestellt.

Sobald das Drahtende von der Spule 16 aufgewickelt ist, wird letztere gegen die leere Spule 17 ausgewechselt. Es besteht dann auch die Möglichkeit, die in Figur 1 angedeutet ist, über das Führungsmittel den Draht 5 zur leeren Spule 17 hin zu lenken. Dieser Draht kann aber erst dann wieder die nachfolgende Spule 17 beaufschlagen, wenn die Vorschubgeschwin— digkeit V_w des Walzwerkes 4 kleiner geworden ist als die Austrittsgeschwindigkeit V des Gießstranges 2 aus der Gießeinrichtung 1. Die Vorschubbewegung des Walzwerkes 4 zur Spule hin wird zunächst aber nur wenig geringer als die Austrittsgeschwindigkeit V_G des Gießstranges 2 gewählt, so daß sich eine sehr kleine Austrittsgeschwindigkeit V_e2 des Drahtes 5 aus dem sich bewegenden Walzwerk 4 ergibt. Bei dieser niedrigen Geschwindigkeit V_e2, mit welcher sich der Draht 5 zur Spule 17 hin bewegt, läßt sich der Drahtanfang bequem erfassen und festklemmen. Diese Situation ist in Figur 4 dargestellt.

Sobald der Anfang des Drahtes 5 auf der Spule 17 festgeklemmt ist, wird diese auf ihre normale Arbeitsdrehzahl beschleunigt und gleichzeitig das Walzwerk 4 in seiner Vorschubbewegung V_w

709810/0231

bis zum Stillstand abgebremst. Die Folge davon ist, daß der Gießstrang 2 mit seiner vollen Vorschubgeschwindigkeit V„ in das Walzwerk 4 einläuft und die weiterhin mit normalen Antriebsdrehzahlen umlaufenden Walzen dafür sorgen, daß der Draht mit der ursprünglichen Auslaufgeschwindigkeit V , das Walzwerk verläßt. Dieser wird von der Spule 17 aufgewickelt, die inzwischen ihre volle Arbeitsdrehzahl erreicht hat. Diese Situation wird in Figur 5 dargestellt und sie entspricht im wesentlichen der Situation in Figur 2, mit Ausnahme der Tatsache, daß das Walzwerk 4 inzwischen an seiner rechten Endposition angelangt ist.

In Figur 6 wird dargestellt, daß das Walzwerk 4 von seiner rechten Endstellung in seine linke Ausgangsposition zurückläuft. Dies erfolgt jedoch nur langsam. Eine höhere Geschwindigkeit ist auch nicht erforderlich, da für die Rückbewegung des Walzwerkes die relativ große Zeitspanne zur Verfugung steht, während der die Spule 17 gefüllt wird. Um die Austx'ittsgeschwindigkeit V_ des Gießstranges zu berücksichtigen und um die Austrittsgeschwindigkeit V , des Drahtes 5 beizubehalten, läuft der Antrieb 7, 8 und 9 der Walzgerüste 6 etwas schneller als während der übrigen Arbeitsphasen der Anlage, aber eben nur um soviel schneller, wie es der Rückwärtsbewegung des Walzwerkes 4 in seine Ausgangsposition gemäß Figur 2 entspricht. Dort bleibt das Walzwerk 4 dann wieder so lange·, bis die Spule 17 nahezu gefüllt ist, bevor sich dann der. gesamte Vorgang wiederholt.

- 10 -

709810/0231

Claims

Düsseldorf - IO - M

Patentansprüche

Gießwalzanlage für Draht, insbesondere für Nichteisenmetalle, mit einer kontinuierlich arbeitenden Gießeinrichtung, mindestens einer dahinter angeordneten mehrgerüstigen Walzwerksstaffel und einer Vorrichtung zum Aufwickeln des Drahtes, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Gießeinrichtung (1) und der Walzwerksstaffel (4) eine Trennvorrichtung (3) für das Gut (2) vorgesehen ist und die Walzwerksstaffel (4) mit ihrem Antrieb (7,8,9) auf einem in und gegen die Walzrichtung verfahrbaren Schlitten (10) angeordnet und mit einer Geschwindigkeit (V_.) zwischen Null und etwa der maximalen Vorschubgeschwindigkeit (V ) des aus der Gießeinrichtung (1) kommenden Gießstranges (2) bewegbar ist.
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Ende eines Wickelvorganges der aus der Gießeinrichtung (1) kommende Gießstrang (2) trennbar und die Walzwerksstaffel (4) in Richtung zur Wickelvorrichtung (15) hin mit etwa der Vor schubg e schwin— digkeit (V_Q) des Gießstranges (2) bei mit normaler Walzgeschwindigkeit weiter angetriebenen Walzen verfahrbar ist und zum Beginn des nachfolgenden Wickelvorganges die Vorschubgeschwindigkeit (V_w) der Walzwerks staffel (4) unter die des Gießstranges (2) bis auf Null abbremsbar und die Walzwerksstaffel (4) bei erhöhter Walzgeschwindigkeit mit einer geringen Vorschubgeschwindigkeit zur Gießeinrichtung (1) hin in ihre Ausgangsposition zurückbewegbar ist.

- 11 -

709810/0231

FRIEDRICH KOCKS

Düsseldorf - 11 -

2, Anlage nach Anspruch 1 öder 2, dadurch gekennzeichnet, daß hinter der Walzwerksstaffel (4) eine Spulvorrichtung (15) zum Aufwickeln des Drahtes (5) auf Spulen (16,17) angeordnet ist.

4· Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulvorrichtung (15) in an sich bekannter Weise einen schnellen Wechsel des zulaufenden Drahtes (5) auf eine andere Spule (17) und einen schnellen Wechsel der Spulen (16,17) selbst erlaubt.

709810/Ö231