DE2828785A1

DE2828785A1 - Drahtziehmaschine

Info

Publication number: DE2828785A1
Application number: DE19782828785
Authority: DE
Inventors: Pierre Ravret
Original assignee: Elfit SA; Crouzet SA
Current assignee: Elfit SA; Thales Avionics SAS
Priority date: 1977-07-01
Filing date: 1978-06-30
Publication date: 1979-01-18
Also published as: DE2828785C2; IT1109536B; FR2395791A2; BE868246R; IT7825078A0; GB2003414A; ES471076A2; GB2003414B; FR2395791B2

Description

CROUZET S.A. 128 Avenue de la Republique, 75C11 Paris Frankreich; und ELFIT S.A. , Port fluvial, 71002 Macon - Frankreich

Drahtziehmaschine nach Patent (Patentanmeldung

P 27 07 027.5-14)

Die Erfindung betrifft eine Drahtziehmaschine mit Zieheisen und durch Futter oder Zwickel mittels einer magnetischen Kupplung mit konstanter Kopplung arbeitenden Winden, wobei ein Ring aus magnetischem, orientiertem Material mit hoher Koerzitivkraft und alternierenden Permaöentpolen fest mit einer Welle eines Futters verbunden ist, das eine Winde aufweist, mit der eine Scheibe aus einer magnetischen Legierung mit schwacher

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Koerzitivkraft koaxial zu dem Ring fest verbunden ist, wobei die Winde lose auf der Welle, des Futters angebracht ist und wobei zwischen der Scheibe und dem Ring

ein einstellbarer Spalt gebildet ist nach Patent

(Patentanmeldung P 27 07 027.5-14).

Es handelt sich also um eine Drahtziehmaschine, die insbesondere in einem Rahmen befestigt ist.

Bei der Drahtziehmaschine nach dem DBP (Patentanmeldung P 27 07 027.5-14) ist eine Nadel geringen Durchmessers entlang der Achse der Arbeitswelle des Zwickels oder des Putters eingesteckt und dreht sich in ebenfalls in der Winde eingebrachten Lagern, so daß die Winde also auf dieser Nadel umläuft. Die Regelung des Spaltes wird mittels einer Druckkugel ausgeübt, die auf der Nadel aufliegt und mit einer Schraube zusammenwirkt, die in der Achse der Winde angeordnet ist. Obwohl die genannte Maschine weitgehend zufriedenstellend arbeitet, wurden doch während des Betriebs gewisse Nachteile festgestellt.

Tatsächlich ist die Genauigkeit oder Empfindlichkeit der Regelung der magnetischen Antriebsverbindung der Winde unter anderem durch die Starrheit der Nadel, auf der die Winde umläuft, und ebenso durch die Qualität der Lagerreibung bestimmt.

Einmal vorgegeben ist es praktisch unmöglich über den Umfang des magnetischen Ringes magnetische Pole zu erhalten, deren Feld gleich ist, wodurch die fest mit der Winde verbundene magnetische Scheibe konzentrisch zur Nadelachse unterschiedlichen und ungleichmäßig verteilten Kräften ausgesetzt ist, deren

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Resultierende Antriebsmomente erzeugt, die dazu führen, daß die Nadel desto stärker gebogen wird, je schwächer der Spalt ist. Dies bewirkt eine Erhöhung der Lagerreibung ebenso wie eineDissymmetrie des Spaltes und daraus folgend schädliche periodische Variationen des Ziehmomentwerts.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die aufgeführten Nachteile zu vermeiden und insbesondere einen gleichmäßigen Lauf der Drahtziehmaschine mit konstanten Ziehmomenten zu gewährleisten.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Drahtziehmaschine der gattungsgemäßen Art dadurch gelöst, daß die Welle des Futters mit einer Axialbohrung versehen ist, in der eine Nadel unter der Wirkung zweier Schrauben gleitend eingebracht ist, die jeweils an den beiden Enden der Nadel über zwei Druckkugeln, die an den Enden anliegen, einwirken, um den Spalt während des Betriebes zu regeln, wobei eine der Schrauben im Teil der Achse der Winde angeordnet ist, die der Arbeitswelle des Futters gegenüberliegt und die andere Schraube in einem fest mit einem Rahmen der Maschine verbundenen Bügel eingebracht ist.

Dank der Erfindung kann der Durchmesser der Nadel, auf der die Winde umlauft_ybeträchtlich vergrößert werden, Darüber hinaus können die Lager

der im Hauptpatent DBP (Patentanmeldung

P 27 07 027.5-14) verwendeten Ausführungsform durch Nadellager ersetzt werden, die praktisch bei der geringen relativen Drehgeschwindigkeit der Winde (maximal 500 UpM) und der geringen Last, die sie trugen, nicht verwendbar waren. Die Nadellager können nun auf der Nadel ersetzt werden, ohne daß sie diese markiert

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haben, wie es Kugeln nach einer gewissen Drehzeit der Winde getan haben.

Darüber hinaus kann die Regelung des Spaltes zum Erhalt eines geeigneten Antriebsmoments bei der erfindungsgemäßen Drahtziehmaschine sogar während des Betriebs ausgeführt werden, was sich als besonders interessant herausstellt, insbesondere für die Eingangs- und Ausgangswinden der Drahtziehanordnung. Tatsächlich ist die Winde im Rahmen der vorliegenden Erfindung mittels Laufzapfen auf der Nadel rotierend angebracht, wobei die sehr verlängerte Nadel sich fast vollständig durch die Ärbeitswelle des Futters erstreckt und an einem ihrer Enden an einer Druckkugel ζu*Anschlag -kommt, die durch eingestelltes Gleiten mittels einer in einem fest mit dem Rahmen der Maschine verbundenen Bügel angeordneten Schraube in ihrer Stellung regulierbar ist und daher vom entsprechenden Ende des Futters erreichbar ist.

Während festgestellt wurde, daß während des Betriebs der Maschine des DBP. (Patentanmeldung P 27 07 027.5-14) bei großer Geschwindigkeit und ungefähr ab 2.000 Umdrehungen pro Minute (UpM) nicht vernachlässigbare aerodynamische Kräfte auf der Winde erscheinen und während des Laufens als Funktion der Geschwindigkeit eine störende Bedeutung annehmen, stellten sich andererseits heraus, daß diese parasitären Kräfte dankgeeigneter Wahl der Breite und der Art der magnetischen Legierung, die die magnetische Ringscheibe mit geringem Magnetfeld bildet, die an der Winde befestigt ist, kompensiert werden können.

Dementsprechend ist erfindungsgemäß eine Drahtziehmaschine

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der eingangs genannten Art nach Patent (Patentanmeldung P 27 07 027.5-14) dadurch gekennzeichnet, daß das die mit der Winde fest verbundene Scheibe bildende magnetische Material eine solche elektrische Leitfähigkeit hat, daß die die Scheibe durchlaufenden Foucault¹ scher Ströme ein zusätzliches Antriebsmoment erzeugen, das der Relativgeschwindigkeit des mit der Arbeitswelle des Futters fest verbundenen Ringes und der mit der Winde fest verbundenen Scheibe proportional ist; und daß das erzeugte Drehmoment automatisch störendes Bremsen der Winde aerodynamischen Ursprungs kompensiert.

Entsprechend sind zur Ausrüstung der erfindungsgemäßen Maschine zwei Arten von Magneten mit unterschiedlichem Widerstand und Breite vorgesehen, wobei diese so bestimmt sind, daß einerseits das zum Drahtziehen notwendige Motormoment der Winde zugeführt wird und andererseits die Kompensation des Widerstandsmomentes aerodynamischen Ursprungs gewährleistet ist. Diese Anordnung erlaubt während des Drahtziehens die Zugkräfte am Umfangsflansch der Winde bei Werten aufrechtzuerhalten, die um nicht mehr als einige hundertstel Minuten schwanken, gleich welche Rotationsgeschwindigkeit gegeben ist.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung in der ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung im einzelnen beschrieben ist. Dabei zeigt die einzige Figur:

einen Teillängsschnitt der erfindungsgemäßen Winden-Futter-Maschine.

Eine Arbeitswelle 1, die von einem Zwickel oder Futter 2

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der erfindungsgemäßen Maschine mittels Kugellager 3a und 3b gehalten wird, weist an einem ihrer Enden Antriebszahnräder 4a und 4b auf, deren eines zur Übertragung der •Motorbewegung mit einem geeigneten Geschwindigkeitsverhältnis auf ein benachbartes Futter der Maschine bestimmt -ist. Das andere Ende der Arbeitswelle 1 trägt eine Platte 5, auf der ein Ring oder Ringmagnet 6 aus orientiertem Ferrit mit großem Koerzitivfeld ' (2500 bis 4000 Oersted) befestigt ist. Der Ringmagnet 6 ist in einer Richtung parallel zur Achse magnetisiert, um so einen vielpoligen Permanentmagneten mit wechselnden Polen zu bilden.

Eine Nadel 7 aus Stahl mit einem angemessen starken Durchmesser (6 mm) ist gleitend unter "fetter" Reibung in einer Axialbohrung der röhrenförmigen Arbeitswelle 1 des Zwickels angebracht. Die Nadel 7 dreht sich in Nadellagern 8a und 8b, die im Axiallauf einer Windennabe aus einer Leichtmetallegierung eingesteckt sind, die einen Radkranz 9a trägt, der mit Flanschen 9b versehen ist, die ebenfalls so leicht wie möglich sind und aus einer Leichtmetallegierung hergestellt sind · und widerständig auf Grundlage von Magnesium oder sogar Duralmin sind.

Während des Betriebs der Maschine durchgeführte Beobachtungen haben gezeigt, daß es erstrebenswert ist, das Trägheitsmoment der Winde in bezug auf seine Rotationsachse möglichst weit zu verringern, indem das Volumen und die Dichte des Materials in der Umgebung des Radkranzes soweit wie möglich reduziert werden. Das erwünschte Ergebnis erreicht man entweder durch Ausnehmen, wie Ausbohren, oder durch Verwenden einer

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Leichtmetallegierung, vorzugsweise mit Magnesium hoher mechanischer Widerständigkeit, und Bedecken des Umfangs mit Chrom- oder Borkarbid von sehr feiner Granulierung (ungefähr 1/100 mm), um so das Eingraben von Riefen oder Rillen auf dem Faden zu vermeiden, wobei auf jeden Fall ein Reibungskoeffizient von kleiner oder gleich 0,5 sichergestellt ist.

Die obere Fläche des Radkranzes 9a der Winde der Drahtziehanordnung ist vorteilhafterweise mit einer nicht durch öl angreifbaren, synthetischen Gummischicht bedeckt _r und gewährleistet ebenfalls einen Reibungskoeffizienten von kleiner oder gleich 0,5, um so eine quasi totale Ausschaltung von Oberflächenmikrorillen zu verwirklichen, die auf dem Faden durch die körnige Chromoxidbedeckung des Radkranzes der Wi.ndeneinheit der Maschine zurückgelassen würden. Die Tiefe solcher Rillen überschreitet auf keinen Fall einen Wert von 2 μ.

Um die gleichzeitige Erzeugung eines konstanten Grundantriebsmoments aufgrund der Hysteresis und eines variablen komplementären Moments aufgrund Foultcault'scher Ströme zu erlauben, ist eine Ringscheibe 10 geeigneter Dicke aus magnetischer Legierung mit schwachem Koerzitivfeld und beträchtlicher elektrischer Leitfähigkeit, beispielsweise aus Stahl mit einem Kohlenstoffgehalt von 1% bis 1,5% und vorzugsweise von1,5%starr an der geführten Nabe 9 gegenüber dem Permanentmagneten bzw. dem Ringmagneten 6 unter Freilassung eines Spalts 11 angebracht. Die Schrauben 12a und 12b, die gegenüberliegend in der Achse der Vorrichtung befestigt sind, erlauben es, auf Anschlagkugeln 13a und 13b zu wirken, die an den Enden

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der Nadel 7 anliegen/ um so in einstellbarer Weise die Breite oder den Abstand des Spaltes 11 gegen die Wirkung von Kraftlinien vom Magnet 6 auf die Scheibe '10 aufrechtzuerhalten, von der einerseits magnetische Kräfte von Hysteresis-Natur, deren Wirkungen im Hauptpatent (Patentanmeldung P 27 07 027.5-14)

beschrieben sind, und andererseits Kräfte elektromagnetischer Natur entstehen, die der Relativgeschwindigkeit des Ringmagneten 6 und der Scheibe 10 proportional sind und aufgrund Foucault¹ scher Ströme in der Scheibe 10 induziert werden.

um die Stabilität der Vorrichtung nach der Einstellung des Spaltes 11 in. bezug auf das Gestell 16 der Maschine während des Laufens oder des Betriebs sicherzustellen ist vorgesehen, die Schraube 12b an einem Bügel 14 zu befestigen, der an einem Flansch 15 der Befestigung des Futters 2 an der Drahtziehmaschine angebracht ist.

Die in der vorstehenden Beschreibung in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in verschiedenen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein. . : ■

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Claims

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1. Drahtziehmaschine mit Zieheisen und durch Futter oder Zwickel mittels einer magnetischen Kupplung mit konstanter Kopplung arbeitenden Winden, wobei ein Ring aus magnetischem, orientiertem Material mit hoher Koerzitivkraft und alternierenden Permanentpolen fest mit einer Welle eines Futters verbunden ist, das eine Winde aufweist, mit der eine Scheibe aus einer magnetischen Legierung mit schwacher Koerzitivkraft koaxial zu dem Ring fest verbunden ist, wobei die Winde (9, 9a, 9b^l) lose auf der Welle (1) des Futters angebracht ist; und wobei zwischeji der Scheibe (10) und dem Ring (6) ein einstellbarer Spalt (11) gebildet ist, nach Patent

(Patentanmeldung P 27 07 027.5-14), dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (1) des Futters (2) mit einer Axialbohrung versehen ist, in der eine Nadel (7) unter der Wirkung zweier Schrauben (12a, b) gleitend eingebracht ist, die jeweils an den beiden Enden der Nadel (7) über zwei Druckkugeln (13a, 13b), die an den Enden anliegen, einwirken, um den Spalt (11) während des Betriebs zu regeln, wobei eine der Schrauben (12a) im Teil der Achse der Winde (9, 9a, 9b) angeordnet ist, die der Arbeitswelle (1) des Futters (2) gegenüberliegt und die andere Schraube in einem fest mit einem

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ORIGINAL INSPECTED

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Rahmen (16) der Maschine verbundenen Bügel (14) eingebracht ist.

2. Drahtziehmaschine mit Zieheisen und durch Futter oder Zwickel mittels einer magnetischen Kupplung mit konstanter Kopplung-arbeitenden Winden, wobei ein Ring aus magnetischem, orientiertem Material mit hoher Koerzitivkraft und alternierenden Permanentpolen fest mit einer Welle eines Futters verbunden ist, das eine Winde aufweist, mit der eine Scheibe aus einer magnetischen Legierung mit schwacher Koerzitivkraft koaxial zu dem Ring fest verbunden ist, wobei die Winde lose auf der Welle des Futters angebracht ist und wobei zwischen der Scheibe und dem Ring ein einstellbarer Spalt gebildet

ist nach Patent (Patentanmeldung P 27 07 027.5-14),

dadurch gekennzeichnet, daß das die mit der Winde (9, 9a, 9b) fest verbundene Scheibe (10) bildende magnetische Material eine solche elektrische Leitfähigkeit hat, daß die die Scheibe (10) durchlaufenden Foucault' sehen Ströme ein zusätzliches Antriebsmoment erzeugen, das der Relativgeschwindigkeit des mit der Arbeitswelle (1) des Futters (2) fest verbundenen Ringes (6) und der mit der Winde (9, 9a, 9b) fest verbundenen Scheibe (10) proportional ist; und daß das erzeugte Drehmoment automatisch störendes Bremsen der Winde (9,9a, 9b) aerodynamischen Ursprungs kompensiert.

3.Drahtziehmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die fest mit der Winde (9, 9a, -9b) verbundene Scheibe (10) aus einer Stahllegierung mit einem Kohlenstoffgehalt zwischen 1 und 1,5% einschließlich besteht.

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4. Drahtziehmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Flansch (9b) der Winde (9, 9a, 9b) mit einer Schicht aus Chrom- oder Borkarbid sehr feiner Granulierung bedeckt ist.

5. Drahtziehmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Flansch (9b) der Winde (9, 9a, 9b) mit einer synthetischen Gummischicht bedeckt ist, die durch Drahtziehöl nicht angreifbar ist.

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