DE2553215B2

DE2553215B2 - Innenkühlung an Ziehscheibentrommeln

Info

Publication number: DE2553215B2
Application number: DE2553215A
Authority: DE
Inventors: Guenter 5870 Hemer Herzog
Original assignee: Ernst Koch & Co, 5870 Hemer
Priority date: 1975-11-27
Filing date: 1975-11-27
Publication date: 1979-09-06
Also published as: JPS5275646A; GB1532667A; JPS601086B2; DE2553215A1; FR2332822A1; IT1069439B; ES453688A1; BR7607924A; DE2553215C3; FR2332822B1; US4050282A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Innenkühlung an Ziehscheibentrommeln, insbesondere zur Verarbeitung von Drähten, mit relativ zur umlaufenden Ziehscheibentrommel stillstehendem, sich etwa über die Ziehschei· bentrommei-Breite erstreckenden inneneinsatz, welcher einen Spalt zur Innen-Mantelwand der Ziehscheibentrommel freiläßt, der mit einer Kühlmittel-Zuflußleitung strömungstechnisch verbunden ist.

Die Temperatur des Drahtes wird während des Ziehens durch Verformung und Reibung im Ziehstein erhöht. Entsprechende Ziehmaschinen weisen zur Abkühlung des Drahtes eine Kühlvorrichtung auf. Diese bewirkt eine Innenkühlung der rotierenden Ziehscheibentrommel, so daß durch Konvektion an die Atmosphäre und durch eine Kombination von Wärmeleitung und Konvektion Wärme an diese Trommel abgegeben wird. Die Temperatur ist bekanntlich von vielen Einflußgrößen abhängig, so daß solche Maschinen für eine genügende Wirkbreite ausgelegt sein müssen. Eine gängige Art der Ziehscheibenkühlung besteht in der Verwendung von Spritzrohren. Das Wasser wird auf die innere Wandung der Ziehscheibentrommel aufgespritzt. Da aber die Gefahr besteht, daß die Spritzdüsen bspw. durch Schwebeteilchen verstopft werden — es wird häufig Wasser minderer Qualität verwendet —,kann die Kühlung ausfallen. Andere Voschläge gehen in Richtung: einer sogenannten Zwangsumlaufkühlung dergestalt, daß durch eine zentrale Bohrung der Trommelspindell Kühlwasser eingeführt wird, das am Trommelkopf am eine zum unteren Trommelrand führende Kühlmittel· Zuflußleitung übergeben wird. Diese ist strömungstechnisch mit einem Ringschlitz der entsprechend doppelwandig gestalteten Ziehscheibentrommel verbunden. Der Trommeloberrand weist einen Überlauf auf, durch den das aufgewärmte Kühlwasser in eine bodensettige Auffangwanne gelangt Diese Lösung ist relativ aufwendig. Rs sind aufwendige konstruktive Rücksichtnahmen erforderlich, weil Drehanschlüsse be.iötigt werden. Häufig setzt sich der Ringschlitz durch

ι ο Fremdstoffablagerungen zu, so daß die Wirksamkeit der Kühlung sogar in Frage steht

Andere Vorschläge, um insbesondere die Trommelspindel selbst von Leitungen freizuhalten gehen dahin, über oder unter der Trommel eine Kühlmittel-»See«

ι⁵ anzustauen und das Kühlmittel durch den Ringschlitz der auch hier doppelwandigen Ziehscheibentrommel ablaufen zu lassen. Das Problem einer Ringschlitz-Verstopfung ist damit aber nicht gelöst
Aufgabe der Erfindung ist es, insbesondere eine gattungsgemäße Ziehmaschine bezüglich der Innenkühlung in herstellungstechnisch einfacher, betriebssicherer Bauform so auszubilden, daß ohne zusätzliche Bauteile Fremdstoffablagerungen sicher verhindert werden, jedenfalls in einem die Wirkungsweise solcher Vorrichtungen beeinträchtigenden Ausmaß.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung.

Die Unteransprüche stellen eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung dar.

i" Zufolge solcher Ausgestaltung ist eine hochwirksame, zuverlässige Innenkühlung an Ziehscheibentrommeln von Ziehmaschinen erzielt, und zwar ohne die Verwendung zusätzlicher Bauteile. Vielmehr ist die ohnehin vorhandene Ziehscheibentrommel in einer

» Weise sinnreich dahingehend weiterentwickelt daß durch die besondere Umfangsgestaltung des Inneneinsatzes etwa entstehende Ablagerungen abtragende Schaber gebildet sind. Diese bestehen aus in Umfangsrichtung hintereinanderliegend angeordneten, axial

•i° verlaufenden Rippen, die zugleich zusammen mit am oberen und unteren Rand in Umfangsrichtung verlaufenden Rippen kühlmittelgespeiste Einzelkammern bilden. Sämtliche Rippen sind auf die Innenmantelfläche der Ziehscheibentrommel ausgerichtet. Sie enden in

« geringem Spiel vor dieser Innenmantelfläche. Dieses beträgt unter 0,5, vorzugsweise 0,2 mm, so daß etwaige Fremdstoffablagerungen durch die rotierende Ziehscheibentrommel permanent abgetragen werden, und zwar insbesondere dann, wenn die Ziehscheibentrom-

^r><> mel einen im allgemeinen unvermeidbaren, in der Regel aufgrund von Belastungsänderungen eintretenden unrunden Lauf nimmt. Dies führt zu partiellen Annäherungen von Rippe und Innenmantelfläche der Ziehscheibentrommel, die praktisch noch unter den genannten

^r" Werten liegt.

Da eine beständige Abtragung stattfindet, können auch keine größeren Ablagerungen entstehen, so daß das oben und unten durch den Drehspalt austretende Kühlmittel die Schwebeteilchen fortspUlt. Eine beson-

&o ders gleichmäßige Kühlung ergibt sich durch drei winkelsymmetrisch zueinander angeordnete Einzelkammern, von denen sich jede über ca. 110 Grad erstreckt, da zur Bildung der axialen Rippen nur ein geringer Winkelbereich erforderlich ist. Die Kühlwirkung wird weiter noch dadurch erhöht, daß jede Einzelkammer für sich eine getrennte Kühlmittel-Zuflußleitung besitzt, die außer im Einsatz auch in entsprechend gleichmäßiger Winkelverteilung in dem

die Ziehscheibentrommelspindel lagernden Stator angeordnet sind. Eine derartige Zuflußleitung ist nicht mehr auf Drehanschlüsse angewiesen und daher äuBerst wartungsarm. Eine weitere günstige Maßnahme zur Vergleichmäßigung der Kühlmittel-Strömungsverhältnisse besteht darin, daß die Kühlmittelzuflußleitungen etwa im Mitteibreich jeder Einzelkammer in diese einmünden. Das Kühlmittel tritt praktisch zentral in die Einzelkammer ein, von wo es sich gleichmäßig verteilt.

Weitere Vorteile und Einzelheiten des Gegenstandes der Erfindung sind nachstehend anhand eines zeichnerisch veranschaulichten Ausführungsbeispieles näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 einen vertikalen Teilschnitt durch die Ziehscheibentrommel und

F i g. 2 einen Schnitt gemäß Linie H-Il in F i g. 1.

Die TeL! der Ziehmaschine bildende Ziehscheibentrommel I sitzt auf einer vertikal angeordneten Spindel 2. Diese lagert in einem Stator 3. Letzterer sitzt in einer Durchbrechung 4 der Decke 4' eines Maschinenständers. Der im wesentlichen rotationssymmetrisch aufgebaute Ständer 3 übergreift mit einem, einen Ringkanal 5 bildenden flanschartigen Rand 6 den Durchbrechungsrand 4" der Decke 4'.

Die Spindel 2 ist beiderends in zentrierend wirkenden Kegelrollenlager^ 7, 8 gelagert Die Spindel 2 durchsetzt die zentrale Statorbohrung 9 mit relativ großem Spiel.

Das untere Spindelende steht in Antriebsverbindung mit einem Getriebe 10.

Während das untenliegende Kegelrollenlager 8 unmittelbar in einem Kragen am Stator sitzt, ist das obenliegende Kegelrollenlager 7 in einem den Stator nach oben hin ergänzenden, ebenfalls stillstehenden, einen Kühlring bildenden Inneneinsatz 11 untergebracht Einsatz 11 und Stator 3 sind fest miteinander verbunden.

Auch der Inneneinsatz 11 ist rotationssymmetrisch gestaltet und erstreckt sich etwa Ober die Ziehscheibentrommel-Breite B. Er weist in Umfangsrichtung ίο hintereinanderliegende, durch axial verlaufende Rippen 12 voneinander getrennte Einzelkammern 13 auf. Diese sind am oberen und unteren Trommelrand durch in Umfangrichtung verlaufende Rippen 14 und 15 geschlossen. Sämtliche Rippen 12,14 und 15 sind gleicher »5 Höhe und weisen in Richtung der umlaufenden Ziehscheibentrommel 1, und zwar unter Freilassung eines nur geringen Drehspaltes Sp von 03 bis 0,2 mm zur Innen-Mantelfläche 16.

Die Einzelkammern 13 sind winkelsymmetrisch >o angeordnet, 'm vorliegenden Falle weist der Inneneinsatz drei Kammern 13 auf, die sich flächenmäßig etwa über einen Winkelabschnitt von 110 Grad erstrecken.

Jede Einzelkammer ist je für sich über eine Kühlmittel-Zuflußleitung 17 an eine allen gemeinsame Kühlmittelquelle angeschlossen. Diese Zuflußleitungen bestehen je aus einem radial und senkrecht zur Spindelachse x-x ausgerichteten Bohrungsabschnitt I ein. Dieser schließt an einen in Achsrichtung der Spindel, d.h. parallelachsig dazu verlaufenden Boh- bo rungsabschnitt I' des Inneneinsatzes 11 an. Einen entsprechenden, deckungsgleich dazuliegenden Bohrungsabschnitt III bildet die Kühlmittel-Zuflußleitung im Stator 3. Den bodenseitigen Anschluß bringt sodann ein Bohrungsabschnitt IV, der sich wiederum radial sowie senkrecht zur Spindelachse x-x erstreckt Alle Bohrungsabschnitte einer Leitung 17 liegen in der gleichen Winkelebene. Am unteren peripheren Bohrungsende sitzen nicht näher dargestellte Anschlußnippel. Diese führen über Rohrabschnitte zu einer Ringleitung,die mit einer Kühlmittelquelle in Verbindung steht.

Die Kühlmittel-Zuflußleitungen 17 münden etwa im Mittelbereich jeder Winkelkammer 13. Die Teil dieser Ziiflußleitungen bildenden Bohrungsabschnitte I verlaufen in sternförmig angeordneten Brücken 18. Letztere formen speichenartige Träger der Umfangswand 19 des Inneneinsatzes IL Die dortige Verbindungszone erstreckt sich über ca. 60 Grad. Die in Umfangsrichtung anschließende Freizone 20 bildet Durchflußquerschnitte für das über den oberen Drehspalt Sp austretende Kühlmittel.

Der obere Winkelraum zwischen Umfangswand 19 und Brücke 18 ist durch Radialrippen 21 zusätzlich versteift

Die axial verlaufenden Rippen 12 &jid auf der Umfangswand 19 auf Luke zwischen den Brücken 18 angeordnet Diese Rippen 12 sitzen somit an einem frei gespannten Wölbungsabschnitt des ringförmigen Inneneinsatzes.

Die axial verlaufenden Rippen 12 bilden wirksame Schabeleisten in bezug auf etwaige Fremdstoffablagerungen an der Innen- Mantelfläche 16 der rotierenden Ziehscheibentrommel. Der gewählte geringe Abstand zwischen dieser Innen-Mantelfläche 16 und dem Rippenkamm führt zu einer beständigen Abtragung dieser Fremdstoffablagerungen. Eine auf Belastungsänderungen zurückzuführende kurzzeitige größere Annäherung dieser axial verlaufenden Rippen 12 führt, wie gefunden wurde, sogar zu einer Abtragung auch geringster Ablagerungsniederschläge dies, obwohl die Ziehscheibentrommel 1 in größtmöglicher Präzision gelagert ist Dabei findet auch ein Selbstschärfen der Schabekanten statt Neben der Lagerung am Spindelkopf unter Verwendung des dortigen Kegelrollenlagers 7 eriolgt eine zusätzliche Lagerung des inneren Trommelrandes am Stator unter Verwendung eines Kugellagers 22. Der dortige Trommelrand setzt sich dazu über speichenartige Radialrippen 23 in die Trommelnabe 24 fort.

Auf Höhe dieser Radialrippen 23 bildet die Trommelwand 25 einen wulstartigen Kragen 26 aus. Vor diesem Kragen endet unter Freilassung eines Rinspaltes 27 der die Ringkammer 5 formende Statorflansch 6. Durch diese Ringkammer wird Kühlluft zugeführt, die durch den auf die Wickelfläche 28 der Ziehscheibentrommel weisenden Ringspalt 27 ih: e Strömungsrichtung erhält.

Der wbere, einen Befestigungsflansch 29 formende Ziehscheibentrommelrand ist an einen mit dem konischen Spindelende verkeilten Scheibenütopf 30 aufgehängt und dazu mit dessen Rand verschrankt. Die Haltemittel zwischen Kopf 30 und Spindel 2 in Form gesicherter Kontermuttern 31 sind durch eine Schutzkappe 32 abgedeckt. Auch dieser Kopf 30 ist durch Radialrippen 33 stabilisiert.

Das aus dem oberen und unteren Ende des Dreh.spalts 5p austretende Kühlmittel läuft an der innenmantelfläche bzw. durch die Freizonen 20 des Inneneinsatzes 11 bzw. Stators 3 ab.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Innenkühlung an Ziehscheibentrommeln, insbe:- sondere zur Verarbeitung von Drähten, mit relativ zur umlaufenden Ziehscheibentrommel stillstehendem, sich etwa über die Ziehscheibentrommelbreite erstreckenden Inneneinsatz, welcher einen Spalt zur Innen-Mantelwand der Zeihscheibentrommel freiläßt der mit einer Kühlmittel-Zuflußleitung strcimungstechnisch verbunden ist dadurch gekennzeichnet, daß der Inneneinsatz (11) in Umfangsrichtung hintereinanderliegende, durch axial verlaufende Rippen (12) voneinander getrennte Einzelkammern (13) ausbildet die am oberen und unteren Rand durch in Umfangsrichtung verlaufende Rippen (14,15) geschlossen sind, wobei sämtliche Rippen (12, 13 und 14) auf die Innen-Mantelfläche (16) der Ziehscheibentrommel (1) zugerichtet sind unter Freilassung eines nur geringen Drehspaltes (Sp).

2. Ziehscheibentrommel nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch drei winkelsymmetrisch zueinander angeordnete Einzelkammern (13), von denen sich jede über ca. 110 Grad erstreckt

3. Ziehscheibentrommel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß jede Einzelkammer (13) für sich eine getrennte Kühlmittel-Zuflußleitung (17) besitzt die außer im Inneneinsatz (11) in gleichmäßiger Winkelverteiiung in dem die Ziehscheibenspindel (2) lagernden Stator (3) angeordnet sind.

4. Ziehscheibtntrommel nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, 'aß die Kühlmittel-Zuflußleitungen (17) etwa im Mittelbereich jeder Einzelkammer (13) in diese einmÜDv' ;n.