DE2552490A1

DE2552490A1 - Cooling device in wire drawing - with closed circuit flow through die holder rotating on disc with coiler and having heat exchanger

Info

Publication number: DE2552490A1
Application number: DE19752552490
Authority: DE
Inventors: Guenter Herzog
Original assignee: ERNST KOCH AND Co
Current assignee: ERNST KOCH AND Co
Priority date: 1975-11-22
Filing date: 1975-11-22
Publication date: 1977-05-26

Abstract

Device for drawin wire has cooling equipment with a winder disc running coaxially with the coiler and acting as a carrier for the drawing die. The die holder is part of a closed-circuit, cooling system which has a cooling medium chamber connected with the flow through the die holder and acts as a heat exchanger, situated on the winder disc. The closed circuit provides a reliable cooling system and the positioning of the cooling chamber obviates the necessity of a pump for circulation.

Description

Drahtziehvorrichtung Wire drawing device

Die Erfindung bezieht sich auf eine mit Kühleinrichtung versehene Vorrichtung zum Ziehen von Drähten, mit einer koaxial zum Wickelkörper umlaufenden Winderscheibe, welche Träger des in einer Halterung sitzenden Ziehsteins ist.The invention relates to a cooling device provided Device for pulling wires, with a rotating coaxially to the winding body Winderscheibe, which is the carrier of the drawing die sitting in a holder.

Derartige sogenannte Ziehwickler sind entweder bloß mit einer Luftkühlung am Ziehstein ausgerüstet, die aber häufig nicht ausreicht, oder mit einer zusätzlichen Wasserkühlung. Das Kühlwasser umspült mittel- oder unmittelbar den Ziehstein. Es muß durch die Hohlwelle zugeführt werden. Dazu sind aber Drehanschlüsse und lange und oft kompliziert verlegte Rohrleitungen erforderlich, die sich je nach Zustand des Kühlwassers - meist handelt es sich um Industriewasser minderer Qualität - schnell zusetzen und im ungünstigsten Fall das Kühlsystem außer Betrieb setzen.Such so-called draw winders are either just with air cooling equipped on the drawing die, which is often not sufficient, or with an additional one Water cooling. The cooling water flows directly or indirectly around the drawing die. It must be fed through the hollow shaft. But there are rotary connections and long and often complicated pipelines are required, which vary depending on the condition of the cooling water - mostly industrial water of poor quality - quickly and, in the worst case, shut down the cooling system.

Aufgabe der Erfindung ist es, insbesondere, d. h.The object of the invention is in particular, d. H.

zusätzlich zu den sich aus Beschreibung und Ansprüchen ergebenden Aufgabenstellungen, eine gattungsgemäße Vorrichtung in herstellungstechnisch einfacher, gebrauchs zuverlässiger Bauform so auszubilden, daß auf eine von außen erfolgende Kühlmittelspeisung verzichtet werden kann.in addition to those resulting from the description and claims Tasks, a generic device in manufacturing technology simpler, use reliable design in such a way that on an from the outside Coolant feed can be dispensed with.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung.This object is achieved by the invention specified in claim 1.

Die Unteransprüche stellen eine vorteilhafte Weiterbildung dieser erfindungsgemäßen Lösung dar.The subclaims represent an advantageous further development of this solution according to the invention.

Zufolge solcher Ausgestaltung ist ein gattungsgemäßer Ziehwickler von erhöhtem Gebrauchswert erzielt: Es ist ein in sich geschlossenes, äußerst wirtschaftliches Umlauf-Kühlsystem geschaffen. Dies führt zu einer praktisch störungsfreien Kühlung, da die im Falle der Fremdspeisung mögliche Zuführung von die Leitungen blockierenden Schwebeteilchen als Gefahrenquelle ausgeschaltet ist. Hinzu kommt, daß das Kühlmittel Anti-Korrosionsmittel enthalten kann, so daß der Kühleffekt auch nicht durch irgendwelche Ablagerungen innerhalb des Systems beeinträchtigt wird. Die das Kühlmittel enthaltende Kammer sitzt an der drehbeweglich gelagerten Winderscheibe, die auch den Ziehsteinhalter mit Ziehstein trägt. Es sind günstigste Verbindungswege zwischen Kühlmittelkammer und der zu kühlenden Zone realisiert. Die Massenträgkeit des Kühlmittels in Verbindung mit der Umlaufbewegung mit der Winderscheibe führt zu einem wirksamen Kühlmittelumlauf. Als weitere Komponente tritt die Zentrifugalkraft hinzu. Eine solche Vorrichtung kann in bestimmten Fällen praktisch ohne besonderen mechanischen Antrieb des Kühlmittels auskommen. Durch entsprechende Anordnung der Kühlwasserzu- und ableitungen zum Ziehstein kann überdies erreicht werden, daß die Differenz im spezifischen Gewicht zwischen kaltem und warmem Kühlmittel, d. h.As a result of such a configuration, there is a generic draw winder achieved by increased use value: it is a self-contained, extremely economical one Circulation cooling system created. This leads to practically trouble-free cooling, because the possible supply of the lines in the case of external power supply is blocking Suspended particles as a source of danger is switched off. In addition, the coolant Can contain anti-corrosive agents, so that the cooling effect is also not caused by any Debris within the system is adversely affected. The one containing the coolant Chamber sits on the rotatably mounted wind disc, which is also the die holder with a drawing die. They are the most favorable connection routes between the coolant chamber and the zone to be cooled. The inertia of the coolant in connection with the orbital movement with the wind disc leads to an effective Coolant circulation. Centrifugal force is another component. One Such a device can in certain cases practically without any special mechanical Drive the coolant get by. Appropriate arrangement of the cooling water supply and derivatives to the drawing die can also be achieved that the difference in specific weight between cold and warm coolant, d. H.

zwischen frischem Kühlmittel und dem vom Ziehstein erwärmten Mittel in eine so ausreichende Druckdifferenz umgewandelt wird, daß die Strömung des Kühlmittels auch hieraus erzielt wird. Die Kühlmittelkammer als Teil-Ringkammer auszubilden, bietet die günstige Möglichkeit, in dem verbleibenden Winkelfreiraum die Ziehsteinhalterung ohne direkten Kontakt mit der Kammer unterzubringen und die freien Stirn enden zur Anbringung der Anschlußmittel für das Leitungssystem zu nutzen. Da die Kühlkammer auf der Drahtzulaufseite der Winderscheibe angeordnet ist, liegt sie auch räumlich weit ab von der Wärmequelle. Die Winderscheibe kann sogar den einen Wandungsabschnitt der Kammer bilden.between fresh coolant and the medium heated by the drawing die is converted into such a sufficient pressure difference that the flow of the coolant is also achieved from this. To design the coolant chamber as a partial annular chamber, offers the inexpensive option of using the die holder in the remaining angular space without direct contact with the chamber and the free forehead ends to To use attachment of the connection means for the line system. Because the cooling chamber is arranged on the wire feed side of the windscreen, it is also spatially far from the Heat source. The windscreen can even do one Form wall section of the chamber.

Durch die bauliche Maßnahme, die Kühlmittelkammer mit nach außengerichteten Kühlrippen zu versehen, entsteht ein äußerst wirksamer Wärmeaustauscher.Due to the structural measure, the coolant chamber with outward-facing Providing cooling fins creates an extremely effective heat exchanger.

Dabei ist es von Vorteil, wenn die Kühlrippen in Umlaufrichtung der Winderscheibe verlaufen. Die Kühlmittelkammer wird bei Umlauf der Winderscheibe durch die relativ kühlere Umluft gezogen.It is advantageous if the cooling fins in the direction of rotation of the Wind disc run. The coolant chamber becomes as the windscreen rotates pulled through the relatively cooler air circulation.

Bei bestimmten Bauformen reicht schon ein relativ geringes Kühlmittelvolumen aus. In solchen Fällen kann die Kammer in geringerem radialen Abstand von der Winderachse sitzen als die Ziehsteinhalterung.With certain designs, a relatively small volume of coolant is sufficient the end. In such cases, the chamber can be at a smaller radial distance from the axis of the winder sit than the die holder.

Bei Bauformen mit höherem Wärmeaufkommen ist es vorteilhaft, wenn in die Strömungsleitung zwischen Ziehsteinhalter und Kühlmittelkammer eine Umwälzpumpe eingeschaltet ist. Es kann sich hier um eine elektrisch betriebene Pumpe handeln. Der Antrieb einer solchen Umwälzpumpe kann aber auch aus der Drehbewegung der Winderscheibe abgezweigt werden. In einem solchen Falle kann man auf Drehkontakte für den Pumpenantrieb verzichten. Die Bauform wird noch einfacher. Eine besonders vorteilhafte Ausbildung einer solchen aus der Winderscheibenbewegung angetriebenen Umwälzpumpe ist erreicht, wenn diese mit der innerhalb der Winderscheibenspindel angeordneten Drahtumlenkrolle gekuppelt ist.For designs with higher heat generation, it is advantageous if a circulation pump in the flow line between the die holder and the coolant chamber is switched on. It can be an electrically operated pump. Such a circulation pump can also be driven by the rotary movement of the windscreen be branched off. In such a case you can turn to rotary contacts dispense with the pump drive. The design becomes even simpler. One special advantageous design of such driven from the windscreen movement Circulation pump is achieved when this is done with the inside of the windshield spindle arranged wire pulley is coupled.

Weitere Vorteile und Einzelheiten des Gegenstandes der Erfindung sind nachstehend anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch die erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung, Fig. 2 einen Schnitt durch den Ziehsteinhalter im Bereich des Ziehsteins, Fig. 3 einen Schnitt gemäß Linie III-III in Fig. 1, jedoch bei in Achsrichtung verlegter Kühlmittelkammer, Fig. 4 einen Schnitt wie Fig. 3, jedoch unter Zwischenschaltung einer durch die Drehbewegung der Winderscheibe angetriebenen Umwälzpumpe und Fig. 5 einen ebensolchen Schnitt unter Zwischenschaltung einer elektrisch angetriebenen Umwälzpumpe.Further advantages and details of the subject invention are explained in more detail below on the basis of several exemplary embodiments. They show: Fig. 1 shows a vertical section through the device designed according to the invention, FIG. 2 shows a section through the die holder in the region of the die, FIG. 3 shows a Section along line III-III in Fig. 1, but with the coolant chamber laid in the axial direction, Fig. 4 shows a section like FIG. 3, but with the interposition of a through the rotary movement the circulation pump driven by the windshield and FIG. 5 shows a similar section with the interposition of an electrically driven circulation pump.

Der Ziehwickler besitzt eine rotierend angetriebene Winderscheibe 1. Diese erstreckt sich koaxial zum stehenden Wickelträger 2, der eine schwach konische Wickelfläche 3 aufweist, die sich an einen Kragen 4 anschließt. Der Draht D wird in der zwischen Kragen und Wickelfläche gebildeten Kehle vom Ziehstein 5 kommend abgelegt.The draw winder has a rotating driven winder disk 1. This extends coaxially to the stationary winding support 2, which is a slightly conical Has winding surface 3, which adjoins a collar 4. The wire D becomes coming from the drawing die 5 in the throat formed between the collar and the winding surface filed.

Der Ziehstein 5 sitzt in einem Ziehsteinhalter 6.The drawing die 5 sits in a drawing die holder 6.

Träger dieses Halters 6 ist die Winderscheibe 1, welche dazu mit einer nicht näher dargestellten Tragkonsole ausgerüstet ist.Carrier of this holder 6 is the windshield 1, which for this purpose with a not shown is equipped support bracket.

Da sich bekanntlich die Temperatur des zu kalibrierenden Drahtes während des Ziehens durch Verformung und Reibung im Ziehstein-Bereich erhöht, wird der Ziehstein gekühlt.As is known, the temperature of the wire to be calibrated during The drawing die is increased by deformation and friction in the area of the drawing die chilled.

Er ist in einer von Kühlmittel durchspülten Ringkammer 7 auswechselbar eingelagert. In der Halterungswandung 8 sind dort an diametral einander gegenüberliegenden Seiten Anschlußbohrungen 9 und 9' für Anschlußnippel vorgesehen.It can be replaced in an annular chamber 7 flushed through by coolant stored. In the mounting wall 8 there are diametrically opposite one another Side connection bores 9 and 9 'provided for connection nipples.

Der Ziehsteinhalter 6 ist in ein in sich geschlossenes Umlauf-Kühlsystem eingeschaltet, welches eine beiderends mit dem Ziehsteinhalter 6 strömungsverbundene, an der Winderscheibe 1 sitzende, als Wärmeaustauscher dienende, mit Kühlmittel angefüllte Kammer 10 aufweist.The die holder 6 is in a self-contained circulating cooling system switched on, which is a flow-connected to the die holder 6 at both ends, seated on the windshield 1, serving as a heat exchanger, filled with coolant Chamber 10 has.

Diese ist als Teil-Ringkammer ausgebildet. Von den Stirnenden 11 und 12 dieser Ringkammer gehen Anschlußleitungen 13, 14 aus.This is designed as a partial annular chamber. From the front ends 11 and 12 of this annular chamber lead connecting lines 13, 14 from.

Die Kühlmittelkammer 10 liegt auf der Drahtzulaufseite der Winderscheibe 1. Die Kühlmittelkammer ist aus einem kreisrund gebogenen U-profil gebildet. Seine parallelen, gleichlangen Schenkel 15 und 16 sind auf die Scheibenebene ausgerichtet und mit der Winderscheibe bspw. schweißtechnisch verbunden. Der U-Steg bildet die zulaufseitige Ringkammerwand 17, während die andere Ringkammerwand vom dortigen Abschnitt der Winderscheibe gebildet wird.The coolant chamber 10 is located on the wire feed side of the windscreen 1. The coolant chamber is formed from a circular curved U-profile. His parallel legs 15 and 16 of equal length are aligned with the plane of the disk and with the windshield, for example by welding tied together. Of the U-web forms the inlet-side annular chamber wall 17, while the other annular chamber wall is formed by the section of the windscreen there.

Vom externen U-Schenkel 16 gehen die Rippen 18 aus, so daß die Kühlmittelkammer 10 praktisch einen wirksamen Wärmeaustauscher bildet. Die einzelnen Kühlrippen 18 erstrecken sich in Umlaufrichtung der Winderscheibe, die mit ihrem peripheren Abschnitt ebenfalls eine Kühlrippe 18' formt.The ribs 18 extend from the external U-leg 16, so that the coolant chamber 10 practically forms an effective heat exchanger. The individual cooling fins 18 extend in the direction of rotation of the windshield with its peripheral portion also forms a cooling fin 18 '.

Bei der in Fig. 3 veranschaulichten Ausführungsform verläuft die Kühlmittelkammer in geringerem radialen Abstand von der Winderachse x-x als die Ziehsteinhalterung 6.In the embodiment illustrated in FIG. 3, the coolant chamber extends at a smaller radial distance from the winder axis x-x than the die holder 6th

Als Kühlmittel dient vorzugsweise Wasser. Die Winderscheibe 1 läuft mit mindestens der Wickelgeschwindigkeit in Richtung des Pfeiles y um. Es wirken auf das Kühlmittel also Fliehkräfte ein.The preferred coolant is water. The windscreen 1 is running with at least the winding speed in the direction of arrow y. It work centrifugal forces on the coolant.

Diese, sowie die Massenträgheit des Kühlmittels bringen einen genügenden Strömungsgrad, so daß der Ziehstein 5 ständig mit frischer Kühlflüssigkeit versorgt wird, während die aufgewärmte Kühlflüssigkeit in die als Wärmeaustauscher wirkende, zugleich den Vorratsbehälter bildende Kühlmittelkammer zurückfließt. Durch entsprechende Anordnung der Kühlwasserzu- und Ableitungen zum Ziehstein 5 kann zudem erreicht werden, daß die Differenz im spezifischem Gewicht zwischen kaltem und warmem Wasser ebenfalls für den Kühlmittelumlauf benutzt wird.This, as well as the inertia of the coolant, bring a sufficient Degree of flow, so that the drawing die 5 is constantly supplied with fresh cooling liquid will, while the warmed up cooling liquid is used as a heat exchanger acting, at the same time the reservoir forming the coolant chamber flows back. By A corresponding arrangement of the cooling water supply and discharge lines to the drawing die 5 can also be used can be achieved that the difference in specific weight between cold and warm Water is also used for the coolant circulation.

Da auch Fälle auftreten können, in denen ein zusätzliches Umpumpen des Wassers erforderlich wird, kann in die Strömungsleitung zwischen Ziehsteinhalter 6 und Kühlmittelkammer 10 auch eine Umwälzpumpe 20 eingeschaltet sein. Der Antrieb dieser Umwälzpumpe 20 resultiert aus der Drehbewegung der Winderscheibe 1.Since there can also be cases in which an additional pumping over of the water is required, can be in the flow line between the die holder 6 and coolant chamber 10, a circulation pump 20 can also be switched on. The drive This circulation pump 20 results from the rotary movement of the windscreen 1.

Die Pumpenwelle ist dazu mit der Welle einer Drahtumlenkrolle 21 gekuppelt. Diese wird durch den in Richtung des Pfeiles z nachgezogenen Draht D in Drehung versetzt. Die Drahtumlenkrolle 21 ist an einer Flanschrippe 22 gelagert. Solche, etwa in gleicher Winkelverteilung vom Scheibenflansch 23 ausgehenden Rippen 22 konvergieren in Drahtzulaufrichtung und stabilisieren die Tragbüchse 24, die mit der Winderscheiben-Spindel 25 verkeilt ist.For this purpose, the pump shaft is coupled to the shaft of a wire pulley 21. This is rotated by the wire D drawn in the direction of the arrow z offset. The wire deflection roller 21 is mounted on a flange rib 22. Such, Ribs 22 emanating from disk flange 23 converge at approximately the same angular distribution in wire feed direction and stabilize the support sleeve 24, the is keyed to the windscreen spindle 25.

Die Winderscheibenspindel 25 und die Büchse 24 sind zur Einlagerung der Drahtumlenkrolle etwa konturenangepaßt ausgenommen. Der entsprechende Schacht schneidet die Spindelhöhlung 26. Der Wickelgrund der Drahtumlenkrolle 2verläuft im Bereich dieser Höhlung 26, so daß der zulaufende Draht D störungsfrei von der Rolle übernommen und über eine ebenfalls an der Scheibe 1 gehalterte zweite Umlenkrolle 27 an den Ziehsteinhalter 6 übergeben wird.The windshield spindle 25 and the sleeve 24 are for storage the wire pulley excepted approximately adapted to the contour. The corresponding shaft cuts the spindle cavity 26. The winding base of the wire deflection roller 2 runs in the area of this cavity 26, so that the tapered wire D is free of interference from the Take over the role and a second pulley also held on the disc 1 27 is passed to the die holder 6.

Bei Kühlsystemen mit größerem notwendigen Kühlmittelvolumen ist die Kühlmittelkammer 10 an den Randbereich der Winderscheibe 1 verlegt (Fig. 1, 4 u. 5).For cooling systems with a larger required coolant volume, the Coolant chamber 10 relocated to the edge area of the windscreen 1 (Fig. 1, 4 u. 5).

Zur Erhöhung des Wärmeaustauschs können die Rippen 18 auch schaufelartig ausgerichtet sein.To increase the heat exchange, the ribs 18 can also be shovel-like be aligned.

Zudem besteht die Möglichkeit, schaufelartige Leitflächen in Nähe der dann allerdings in Umlaufrichtung ausgerichteten Kühlrippen auf der Winderscheibe sitzend zu positionieren (vergl. Strich-Punkt-Eintragung in Fig. 3).There is also the possibility of shovel-like Baffles in the vicinity of the cooling fins on the, however, aligned in the circumferential direction To position the windshield seated (see dash-dot entry in Fig. 3).

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 ist die Umwälzpumpe 20' als Elektro-Pumpe ausgebildet. Diese sitzt, wie auch die Pumpe 20, auf der Drahtzulaufseite der Winderscheibe 1 und außerdem wegen der Kontaktwärme in möglichst weitem Abstand zu dem auf der gegenüberliegenden Seite angeordneten Ziehsteinhalter ( Dieser ist, wie aus den Fig. 3 bis 5 ersichtlich, tangierend zur Wickel fläche 3 ausgerichtet.In the embodiment according to FIG. 5, the circulating pump 20 'is as Electric pump trained. Like the pump 20, this sits on the wire feed side the Winderscheibe 1 and also because of the contact heat at the greatest possible distance to the die holder arranged on the opposite side (this is, As can be seen from FIGS. 3 to 5, tangent to the winding surface 3 aligned.

Kühlmittelkammer 10 und Ziehsteinhalter 6 sind im übrigen unter dem Gesichtspunkt des Gewichtsausgleichs auf der Winderscheibe 1 befestigt.Coolant chamber 10 and die holder 6 are also under the Attached to the point of weight compensation on the windshield 1.

Claims

Claims for a device for drawing provided with a cooling device of wires, with a coaxially to the winding body rotating wind disc, which Carrier of the drawing die seated in a holder is, characterized in that that the die holder (6) switched into a self-contained circulating cooling system is, which one at both ends with the die holder (6) flow-connected to the coolant chamber (lo) located on the windshield (1) and serving as a heat exchanger having.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the coolant chamber (10) is designed as a partial annular chamber.

3. Device according to claims 1 and 2, characterized in that that the coolant chamber (10) sits on the wire inlet side of the windscreen (1).

4. Apparatus according to claim 1, characterized in that the coolant chamber (10) has outwardly directed cooling fins (18).

5. Device according to claims 1 and 4, characterized in that that the cooling fins (18) run in the direction of rotation of the windscreen (1).

6. Apparatus according to claim 1, characterized in that the coolant chamber (10) sits at a smaller radial distance from the winder axis (x-x) than the die holder (6) (see Fig. 3).

7. Apparatus according to claim 1, characterized in that in the Flow line (13, 14) between die holder (6) and coolant chamber (10) a circulation pump (20, 20 ') is switched on.

8. Device according to claims 1 and 7, characterized in that that the drive of the circulation pump (20) comes from the rotary movement of the windscreen (1) is branched off.

9. Device according to claims 1 and 8, characterized in that that the circulation pump (20) is arranged with the inside of the windscreen spindle (25) Wire pulley (21) is coupled.