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- 1 - r kern
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- 2 - Normfassung - 3 - lösbare Fassung - 4 - Schrauben - 5 - Ziehkern
- 6 - Innensechskantschrauben - 7 - Freistellung (zwischen der lösbaren Fassung
-3-) - 8 - Dichtungen - 9 - Ringrillen - 10 - Mittelachse der Innensechskantschrauben
-6- (Fig.3) - 11 - Mittelachse der Schraube -4- mit Rechts- und Linksgewinde (Fig.2)
- 12 - Kugeln - 13 - Kegelstumpfflächen - 14 - kugelförmige Mantelfläche des Ziehkernes
(Fig.2) - 15 - Kugelflächen der Fassung -3-
Ziehwerkzeug Die Erfindung
betrifft ein Ziehwerkzeug, bestehend aus einem einteiligen, Hartmetallziehkern und
einer mehrteiligen, vorzugsweise zweiteiligen, den Ziehkern halternden Fassung.
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Es werden meist gewalzte Vormaterialien zu Stangen, Draht oder Feindraht
reduziert.
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Es sind Ziehwerkzeuge bekannt, ihren Anwendungsbereich durch Kenngrößen
und Kennbezeichnungen in der ÖNORN M 4450 Teil 1 und Teil 2 festgelegt ist.
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Außer den meist verwendeten NOrmziehsteinen sind auch Ziehsteine bekannt,
in denen der Kern in einer innen konischen Fassung entweder durch den Ziehdruck
oder durch eine radial wirkende Verschraubung die für das Ziehen notwendige Vorspannung
erhalten soll.
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Es wurde auch vorgeschlagen, daß ein mehrteiliger, unlösbar ummantelter
Kern bzw. dessen Teile durch eine radial wirkende Verschraubung mittels Druckring
in einer Fassung festgehalten und ausgetaukht werden können.
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Es sind zweiteilige Halterungen insbesondere für Diamanten bekannt,
wobei die Diamant-Steinfassung als Kugel ausgebildet ist, während das Ziehhol an
Ein- und Ausgangsseite und auch die "Steinfassung" eine Trompetenform haben.
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Bekannt sich auch "Drahtziehvorrichtungen" mit becherförmigen Gehäuseteil,
in dem ein Ziehstein mit trompetenförmigen Einlaufteil, durch einen, eine sehr lange
zylindrische Bohrung aufweisenden weiteren Gehäuseteil radial verschraubt wird und
unter Verwendung eines Dichtringes einen Oeldruck aufbaut.
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Es wurden noch andere Vorschläge gemacht um die Probleme zu lösen.
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Letzlich beschränkt sich die praktische Anwendung immer auf spezielle
Fälle, wodurch zwar Teillösungen erreicht wurden, aber höhere Kosten hingenommen
werden mußten, weil es nicht gelungen war, die-wichtigsten Probleme so zu lösen,
da ß mehrere Vorteile innerhalb der Dimensionen einer genormten Fassung untergebracht,
dem jeweiligen Anwendungsfall entsprechend genützt und in den
Aufnahmebohrungen
der Ziehsteinhalterungen an der Ziehmaschine Verwendung finden konnten. Daher wird
in der Praxis überwiegend der Normziehstein verwendet.
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Der am häufigsten verwendete Normkern aus Hartmetall ist teuer und
sein Volumengewicht im Verhältnis zur Leistung groß, die Bearbeitung und Kontrolle
ist in der Normfassung erschwert.
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Die von den Hartmetall-Herstellern entwickelte Hartstoffbeschichtung
zur Erhöhung der Standzeit des Hartmetalls, bei deren Aufbringung das Hartmetall
auf etwa 1000° C erwärmt werden muß (z.B. Titankarbid-Titankarbonitrid Beschichtung
usw.) kann bei Normziehsteinen nicht wirtschaftlich angewendet werden.
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Der beim Normziehstein unlösbar aufgeschrumpfte Stahlmantel schützt
den Kern gegen die beim Ziehen auftretenden Kräfte.
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Nach mehrmaligen Aufbohren oder nad einem Bruch des Kernes geht in
der Regel sowohl die Fassung als auch der Hartmetallkern verloren und kann auch
einer Verschrottung nicht zugeführt werden.
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Eine vorteilhafte Wiederverwertung wäre nur durch mechanische Trennung
beider Werkstoffe möglich, wofür aber die Kosten zu hoch sind.
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Durch den rauhen Betrieb in Ziehereien treten Beschädigungen der ungehärteten
Stahlfassung auf, deren Folgen beim Aufbohren des Kernes nicht fluchtende Mittelachsen
von Fassung und Ziehhol sind, wodurch eine erhebliche Standzeitverringerung entsteht.
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Die Normziehsteine haben auch den Nachteil, daß nur die Fassung und
diese nur am Außenmantel gekühlt werden kann.
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Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, ein Ziehwerkzeug insbesonders
für die Erzeugung von Draht, aber auch von Stangen und Profilen zu schaffen, bei
dem die Außendimensionen laut Norm und somit die Vorteile der Norm erhalten bleiben,
die Möglichkeiten der Fertigung und der Anwendung den geänderte n Anforderungen
der Technik angepaßt eine wirtschaftlich optimale Lösung der Probleme ergeben.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der .tußenmantel
des achsensymmetrischen Ziehkernes an seinen Enden einen geringeren Durchmesser
aufweist als in der Mitte, daß die zumindest näherungsweise gleichgestalteten, scheibenförmigen
Teile der Fassung mit mindestens 3 Schrauben in Drahtzugrichtung unter vorgegebener
Spannkraft aufeinandergeschraubt sind, daß wahlweise ein die Ziehkern-Mantelfläche
unmittelbar einbeziehendes "Flüssigkeitskühlsystem" besteht und daß wahlweise an
sich bekannte Elemente für das reibungsarme Ausrichten des Ziehkernes in Richtung
Ziehgut im Werkzeug vorhanden sind.
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Nach einer wd:Leren Ausbildung der Erfindung wird ein Drahtziehwerkzeug
geschaffen, dadurch gekennzeichnet, daß der Ziehkern in die Fassung fest eingespannt
ist.
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Ein anderes Beispiel einer erfindungsgemäßen Ausführung ist dadurch
gekennzeichnet, daß der Ziehkern samt Fassung in einer zweiten die erste halternden
Fassung drehbar gelagert ist.
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Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt.
Einzelheiten und Merkmale der Erfindung werden nachstehend an Hand der Zeichnung
beispielsweise beschrieben und zur besseren Übersicht die in der Norm bestimmten
Kennbezeichnungen verwendet.
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Es zeigen: Fig. 1 Im Schnitt einen Normziehstein, bestehend aus einem
Normkern -1-und der damit unlösbar verbundenen Nornifassung -2-.
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Fig. 2 Im Schnitt eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ziehwerkzeuges
mit zwei in ihrer Außendimension der Norm en-tsprechenden, vorzugsweise gleichgestalteten
Teilen, die zusammen die lösbare Fassung -3-, welche vorteilhafterweise aus gehärteten
Stahl gefertigt ist, bilden, deren kugelförmige Innenmantelflächen mit entsprechenden
Außenmantelflächen des Ziehkernes -5- gleitend zusammenwirken und mit vorgegebender
Spannkraft mit mindestens 3 Schrauben -4-, im dargestellten Beispiel mit Rechts-
und Linksgewinde ausgeführt, den Ziehkern -5-, der an seinem Ende einen geringeren
Durchmesser aufweist, als in der Mitte, halten und das reibungsarme Ausrichten der
Mittelachsen von Ziehhol und Ziehgut ermöglichen.
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Vorteilhafterweise wird man diese Ausführungsform bei der Herstellung
von Feindrähten anwenden, wo infolge des geringen Ziehdruckes auf eine Vorspannung
des Kernes verzichtet werden kann.
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Fig. 3 Im Schnitt ein weiteres Beispiel einer erfindungsgemäßen Anwendung,
vorteilhafterweise für große Ziehgutquerschnitte.
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Der einteilige nicht unlösbar ummantelte Ziehkern -5-, der entgegen
der Norm am Außenmantel an seinen Enden einen geringeren Durchmesser aufweist als
in der Mitte, wodurch die äußere Mantelfläche des Ziehkernes -5- zwei an einander
grenzende, sich zu den Enden des Ziehsteines hin verjüngende Kegelstumpfflächen
bildet, deren eine sich im Bereich "l1 Höhe der Eingangsöffnung"nicht und deren
andere sich im Bereich "l4 Höhe der Ausgangsöffnung" (in
Anfühningazeichen
gesetzte Bezeichnungen laut dNOPM M L..45Q Teil 1) nur teilweise erstreckt.
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Die lösbare Fassung -3- besteht aus zwei für eine Serienfertigung
gleichen Teilen, welche mittels gleicher Anzahl von Innensechskantschrauben -6-
jeweils von den einen Teil ausgehend den anderen Teil mit vorbestimmter Spannkraft
in achsialer Richtung spannt, wodurch dem Ziehkern -5- die notwendige Vorspannung
gegeben wird, während sich bei beannten Verschraubungen die Spannkraft in einer
radialen Reibung erschöpft, wodurch zwar ein Festhalten des Kernes, jedoch keine
Vorspannung erreicht wird.
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In weiterer Ausgestaltung kann ein Flüssigkeitskühlsystem einbezogen
werden, welches dem Anwendungsfall entsprechend mit einer nicht dargestellten Dichtung,
welche in der Freistellung -7- vom größten bis zu m kleinen Durchmesser angeordnet
werden kann, regulierbar ist.
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Dargestellt sind Dichtungen -8- die ein Eindringen von Kühlflüssigkeit
in das Ziehhol verhindern. Zur Intensivierung der Kühlung können zu den Außenmantelflächen
des Ziehkernes -5- hin nicht dargestellte offene Kanäle oder/und Ringrillen -9-
eingearbeitet sein.
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Fig. 4 Ein Anwendungsbeispiel vorzugsweise für mittlere Ziehgutquerschnitte
und hochfestes Ziehgut, wo einerseits eine Vorspannung des Ziehkernes -5- und andererseits
ein reibungsarmes Ausrichten zur Fluchtung von Ziehhol und Ziehgut notwendig ist.
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Der Ziehkern -5- wird wie bei Fig. 3 beschrieben, mit vorbestimmter
Spannkraft, mittels gleicher anzahl von Innensechskantschrauben -6- (Fig. 3) hier
nur die Mittellinie 10- dargestellt, vorgespannt.
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Die lösbare Fassung -3- ist am Außenmantel kugelförmig und wirkt mit
einer typengrößeren Fassung -3-, deren Innenmantel abschnittweise entsprihend kugelförmig
ausgebildet ist, zusammen. Die typengrößere lösbare Fassung -3- ist mit Schrauben
-4- (Fig. 2)., hier nur deren Mittellinie -11- dargestellt, verbunden.
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Fig. 5 Ein Beispiel der erfindungsgemäßen Anwendung für Feindrähte,
wobei es auf ein besonders reibungsarmes Ausrichten zur Fluchtung von Ziehhol und
Ziehgut ankommt.
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In die lösbare Fassung -3- sind Ringrillen -9- eingearbeitet, die
Kugeln -12- aufnehmen, welche mit dem Außenmantel einer lösbaren typenkleineren
wie inFig. 4 schon beschriebenen Fassung -3- besonders reibungsarm zusammenwirken.
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Wie schon beschrieben wird man vorteilhafterweise jeweils mittels
der gleichen Anzahl Schrauben - 4 - (hier nur die Mittelinie - 11 -dargestellt)
die lösbare Fassung - 3 - verbinden.
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Es können auch Schrauben mit Gegenschrauben so zusammenwirken, daß
die typenkleinere Fassung - 3t - drehbar gehaltert ist.
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Die mit der Erfindung erielten Vorteile bestehen insbesondere darin,
daß der Ziehkern - 5 -, der aus teuren und immer knapper werdenden Rohstoffen besteht,
nach Standzeitende als Rohstoffträger der Wirtschaft nicht verloren geht und daher
nochmaligen Nutzen bringt.
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Weiters kann er in seinem Volumengewicht bis zu 90« geringer sein
als ein Ziehkern laut Norm für einen gleichen Querschnitt.
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Ein anderer Vorteil besteht darin, daß der Ziehkern - 5 - nicht unlösbar
ummantelt und daher für die Bearbeitung und für die Kontrolle leicht zugänglich,
sowie für die Hartstoffbeschichtung geeignet ist; auch eine wiederholte Beschichtung
ist möglich.
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Der Ziehkern - 5 - ist von der Fassung - 3 - unabhängig, verursacht
daher geringe Transport- und Lagerkoaten, verbraucht bei der Herstellung weniger
Rohstoff und Energie, wodurch die Kosten iiigesamt wesentlich gesenkt werden können.
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Weitere Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß die zwei gleichgestalteten
Teile der Fassung - 3 -, beispielsweise aus gehärtetem Stahl hergestellt, nahezu
unbegrenzt verwendbar, geringere Herstel6-lungs-Transport- und Lagerkosten ergeben,
der Ziehkern - 5 - austauschbar im das ohne Mehrkosten vorhandene Kühl system einbezogen
werden kann, wodurch höhere Arbeitsgeschwindigkeiten und weitaus längere Standzeiten
erreicht werden.
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Ferner ist es ein Vorteil der Erfindung, daß das selbsttätige Ausrichten
von Ziehhol und Ziehgut einen einseitigen Verschleiß des Ziehhols verhindert, wodurch
nahezu die doppelte Standzeit erreicht wird.
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Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß nicht nur
alle mit der unlösbar aufgeschrumpften Normfassung - 2 - verbundenen Nachteile beseitigt
werden, aondern auch darin, daß alle erfindungigeläßen Veränderungen gegenüber dem
zur Zeit meist in Verwendung stehenden Norikiehstein innerhalb der von der Norm.
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vorgeschriebenen Außenabmessung durchgeführt werden, sodaß alle Vorteile
der Norm erhalten bleiben