DE29817551U1 - Preload device for a wire drawing machine - Google Patents
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Description
Anmelder: Lung-Tsun HSIEHApplicant: Lung-Tsun HSIEH
5F No.66, Lane 99, Secl
Kuang-Fou Rd., San-Chung City Taipei Hsien, Taiwan, R.O.C.5F No.66, Lane 99, Sec
Kuang-Fou Rd., San-Chung City Taipei Hsien, Taiwan, ROC
Vorspannungsvorrichtung für eine DrahtziehmaschinePre-tensioning device for a wire drawing machine
Hintergrund der Erfindung:Background of the invention:
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Drahtziehmaschine zum Ziehen eines Metalldrahtes auf eine gewünschte Dicke, und genauer gesagt eine Vorspannungsvorrichtung für den Gebrauch in einer Drahtziehmaschine zur automatischen Steuerung der Drehbzw. Umlaufgeschwindigkeit und der Torsion der Drahthaspel bzw. Drahtaufnahmerolle, welche den gezogenen Draht aufnimmt.The present invention relates to a wire drawing machine for drawing a metal wire to a desired thickness, and more particularly to a pre-tensioning device for use in a wire drawing machine for automatically controlling the rotational speed and the torsion of the wire reel which takes up the drawn wire.
Fig. 6 zeigt eine Drahtziehmaschine zum Ziehen eines Metalldrahtes auf eine gewünschte Dicke gemäß dem Stand der Technik. Die Drahtziehmaschine besitzt einen Drahtziehmechanismus zum Ziehen eines Metalldrahtes auf eine gewünschte Dicke, eine Drahtaufnahmerolle bzw. Drahthaspel, die zur Aufnahme des von dem Drahtziehmechanismus ausgehenden Metalldrahtes vorgesehen ist, eine Achsenhalteeinrichtung, die zwischen dem Drahtziehmechanismus und der Drahtaufnahmerolle liegt, zwei an die Achsen-Fig. 6 shows a wire drawing machine for drawing a metal wire to a desired thickness according to the prior art. The wire drawing machine has a wire drawing mechanism for drawing a metal wire to a desired thickness, a wire take-up roller or wire reel, which is provided for taking up the metal wire coming from the wire drawing mechanism, an axle holding device, which is located between the wire drawing mechanism and the wire take-up roller, two axle-
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halteeinrichtung montierte Achsen, die an einem Übertragungsbzw. Getriebemechanismus des Drahtziehmechanismus gekoppelt sind, erste und zweite kegelförmige Räder, die jeweils an die Achsen in umgekehrter Richtung montiert sind, zwei Übertragungs- bzw. Riemengürtel und ein Rad, das zwischen den kegelförmigen Rädern gekoppelt ist, eine Zählereinrichtung, die die Dreh- bzw. Umlaufgeschwindigkeit des ersten kegel- bzw. konusförmigen Rades mißt bzw. zählt und eine Steuervorrichtung, welche den Transmissionsriemen bzw. Treibriemen zur Bewegung des zweiten kegelförmigen Rades aufwärts oder abwärts entsprechend dem Zählergebnis der Zähleinrichtung zur automatischen Regulierung der Drehgeschwindigkeit und Torsion der Drahthaspel antreibt. Daher kann die Spannung des Metalldrahtes innerhalb eines tolerierbaren Bereichs gehalten werden, wenn er durch die Drahthaspel aufgenommen wird.holding device mounted axles coupled to a transmission mechanism of the wire drawing mechanism, first and second tapered wheels each mounted to the axles in reverse direction, two transmission belts and a wheel coupled between the tapered wheels, a counter device which measures the rotational speed of the first tapered wheel, and a control device which drives the transmission belt to move the second tapered wheel upward or downward according to the counting result of the counter device for automatically regulating the rotational speed and torsion of the wire reel. Therefore, the tension of the metal wire can be kept within a tolerable range when it is taken up by the wire reel.
Dieser Aufbau eines Drahtziehmechanismus ist jedoch in seiner Funktion nicht befriedigend. Der DrahtvorSpannungssteuerbereich der Steuervorrichtung muß durch die Bedienperson angepaßt bzw. eingestellt werden, wenn ein in seiner Spezifikation unterschiedlicher Metalldraht gezogen wird. Ein weiterer Nachteil dieses Aufbaus einer Drahtziehmaschine besteht darin, daß der Transmissions- bzw. Treibriemen, welcher zwischen den konusförmigen bzw. keilförmigen Rädern gekoppelt ist, bei seiner Verwendung bzw. in Betrieb schnell verschleißt. Wenn der Verschleiß des Treibriemens beginnt, ist die Dreh- geschwindigkeit des zweiten konusförmigen Rades betroffen bzw. wird verändert, wodurch die Steuervorrichtung die Fähigkeit verliert, die Position des zweiten konusförmigen Rades bei der genauen Regulierung der Drehgeschwindigkeit und Torsion der Drahthaspel zu steuern.However, this structure of a wire drawing mechanism is not satisfactory in its function. The wire pre-tension control range of the control device must be adjusted by the operator when a metal wire of different specification is drawn. Another disadvantage of this structure of a wire drawing machine is that the transmission belt coupled between the conical and wedge-shaped wheels wears out quickly during use. When the belt starts to wear out, the rotational speed of the second conical wheel is affected, causing the control device to lose the ability to control the position of the second conical wheel in accurately regulating the rotational speed and torsion of the wire reel.
Zusammenfassung der Erfindung:Summary of the invention:
Die vorliegende Erfindung wurde geschaffen, um eine Spannungsvorrichtung für den Gebrauch in einer Drahtziehmaschine zuThe present invention has been created to provide a tensioning device for use in a wire drawing machine
schaffen, welche die obengenannten Probleme vermeidet.which avoids the problems mentioned above.
Gemäß der vorliegenden Erfindung weist die Drahtziehvorrichtung eine Montagebasis auf, die fest auf der Drahtziehmaschine montiert ist, zwei parallele Gleitschienen, die in einer vertikalen Lage auf der Montagebasis angeordnet sind, eine fest an der Montagebasis oben fest montierte Riemenscheibe zur Führung des von dem Drahtziehmechanismus der Maschine zu der Drahthaspel verlaufenden Metalldrahtes, ein Gegengewicht, das nach oben und unten entlang der Gleitschienen beweglich ist und eine bewegbare Riemenscheibe, die fest an das Gegengewicht zur Führung des von dem Drahtziehmechanismus der Maschine zu der Drahthaspel über die feste Riemenscheibe verlaufenden Metalldrahtes und zur Bewegung gemeinsam mit dem Gegengewicht nach oben und unten entlang den Gleitschienen entsprechend der Spannung bzw. mechanischen Zugspannung des Metalldrahtes, einen Schiebungs- bzw. Verlagerungssensor, der auf der Montagebasis zur Fassung der Stellungsveränderung des Gegengewichtes auf den Gleitschienen und zur Lieferung eines Ausgangssignals, daß die Verschiebung bzw. Verlagerung des Gegengewichtes anzeigt und eine Steuervorrichtung zur Steuerung der Umlaufgeschwindigkeit und Torsion der Drahthaspel bzw. Drahtaufnahmerolle entsprechend dem von dem Verlagerungssensor ausgehenden Ausgangssignal. Da kein Treibriemen in der Vorspannungsvorrichtung verwendet wird gibt die Verschiebung bzw. Verlagerung des Gegengewichts zu hundert Prozent die mechanische Spannung des Metalldrahtes wieder.According to the present invention, the wire drawing apparatus comprises a mounting base fixedly mounted on the wire drawing machine, two parallel slide rails arranged in a vertical position on the mounting base, a pulley fixedly mounted on the top of the mounting base for guiding the metal wire running from the wire drawing mechanism of the machine to the wire reel, a counterweight movable up and down along the slide rails and a movable pulley fixedly mounted on the counterweight for guiding the metal wire running from the wire drawing mechanism of the machine to the wire reel via the fixed pulley and for moving together with the counterweight up and down along the slide rails in accordance with the tension of the metal wire, a displacement sensor mounted on the mounting base for detecting the change in position of the counterweight on the slide rails and for providing an output signal indicative of the displacement of the counterweight, and a control device for controlling the rotational speed and torsion of the Wire reel or wire take-up roller according to the output signal from the displacement sensor. Since no drive belt is used in the pre-tensioning device, the displacement or shift of the counterweight reflects one hundred percent of the mechanical tension of the metal wire.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen:
Es zeigen:Short description of the drawings:
Show it:
Fig. 1 eine Vorspannungsvorrichtung, die in einer Drahtziehmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung installiert ist;Fig. 1 shows a pre-tensioning device installed in a wire drawing machine according to the present invention;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht in vergrößertem MaßstabFig. 2 is a perspective view on an enlarged scale
eines Teils der Fig. 1, die die Lage der Spannungsvorrichtung relativ zu der Drahthaspel zeigt, wobei die Steuervorrichtung nicht dargestellt ist;a portion of Figure 1 showing the position of the tensioning device relative to the wire reel, the control device not being shown;
Fig. 3 eine Seitenansicht der Spannungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei die Steuervorrichtung ausgenommen ist;Fig. 3 is a side view of the tensioning device according to the present invention, with the control device excluded;
Fig. 4 eine Ansicht von oben der Spannungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;Fig. 4 is a top view of the tensioning device according to the present invention;
Fig. 5 eine Vorderansicht eines Teils der vorliegenden Erfindung, die die bewegliche Riemenscheibe darstellt, welche mit dem Gegengewicht zu einer Mittelpunktposition zwischen dem Mikroschalter und der befestigten Riemenscheibe bewegt wird;Figure 5 is a front view of a portion of the present invention showing the movable pulley being moved with the counterweight to a midpoint position between the microswitch and the fixed pulley;
Fig. 5A ähnlich zu Fig. 5 die bewegliche Riemenscheibe, die zusammen mit dem Gegengewicht zu der unteren Grenzstellung bewegt ist, wobei der Mikroschalter getriggert ist;Fig. 5A similar to Fig. 5, the movable pulley moved together with the counterweight to the lower limit position, whereby the microswitch is triggered;
Fig. 6 eine Anordnung der Drahtziehmaschine gemäß dem Stand der Technik.Fig. 6 shows an arrangement of the wire drawing machine according to the prior art.
Genaue Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform.Detailed description of the preferred embodiment.
Die Figuren 1 und 2 zeigen eine Drahtziehmaschine 1 mit einem Drahtziehmechanismus 11, der zum Ziehen eines Metalldrahtes 8 steuerbar ist, eine Drahtaufnahmerad bzw. eine Drahthaspel 2, die zur Aufnahme des von dem Drahtziehmechanismus 11 ausgehenden Metalldrahtes 8 angetrieben wird, und eine Spannungsvorrichtung 4, die zwischen dem Drahtziehmechanismus 11 und der Drahtaufnahmerolle 2 angeordnet ist. Der Drahtziehmechanismus 11 weist eine Vielzahl von Radtragachsen 15, eine Vielzahl von konusförmigen Riemenscheiben 12, die jeweils fest an die Rad-Figures 1 and 2 show a wire drawing machine 1 with a wire drawing mechanism 11 that can be controlled to draw a metal wire 8, a wire take-up wheel or a wire reel 2 that is driven to take up the metal wire 8 coming from the wire drawing mechanism 11, and a tensioning device 4 that is arranged between the wire drawing mechanism 11 and the wire take-up roller 2. The wire drawing mechanism 11 has a plurality of wheel support axles 15, a plurality of conical pulleys 12 that are each fixedly connected to the wheel
tragachsen 15 montiert sind, und einen Treibriemen 13, der an einem Motor 14 gekoppelt bzw. mit diesem verbunden ist. Der Treibriemen 13 wird durch den Motor 14 zur Drehung der Tragachsen 15 angetrieben, die den Metalldraht 8 dazu veranlassen durch die konusförmigen Riemenscheiben 12 zu einem dazu relativ dünneren Status bzw. Zustand gezogen und dann von einem Drahtauslaß 16 abgegeben zu werden. Der Metalldraht 8 der aus der Drahtauslaßöffnung 16 abgegeben wird, wird auf eine gewünschte Dicke durch ein an einer Radtragachse 17 angebrachten Draht 18 und durch ein Induktions- bzw. Einlaßrad 19 gezogen und dann durch ein auf einer Welle 3 einer Drahtanordungseinrichtung 9 befindliches Führungsrad zu der Drahtaufnahmerolle 2 geführt und schließlich durch eine Trommel 23 des Drahtaufnahmerades 2 bzw. Drahthaspel 2 aufgenommen. Das Drahtaufnahmerad 2 wird durch einen Motor 22 über einen Transmissions- bzw. Treibriemen 21 zur Aufnahme des Metalldrahtes 8 gedreht.support shafts 15 and a drive belt 13 coupled to a motor 14. The drive belt 13 is driven by the motor 14 to rotate the support shafts 15, which cause the metal wire 8 to be drawn through the conical pulleys 12 to a relatively thinner state and then discharged from a wire outlet 16. The metal wire 8 discharged from the wire outlet 16 is drawn to a desired thickness by a wire 18 attached to a wheel support shaft 17 and by an induction wheel 19 and then guided to the wire take-up reel 2 by a guide wheel located on a shaft 3 of a wire arranging device 9 and finally taken up by a drum 23 of the wire take-up reel 2. The wire take-up wheel 2 is rotated by a motor 22 via a transmission or drive belt 21 to take up the metal wire 8.
Die oben beschriebene Spannungs- bzw. Vorspannungsvorrichtung steuert die Dreh- bzw. Umlaufgeschwindigkeit und die Torsion des Drahtaufnahmerades 2, wobei sie sicherstellt, daß die mechanische Spannung des Metalldrahtes 8 auf einem konstanten Niveau gehalten wird bevor er durch das Drahtaufnahmerad 2 aufgenommen bzw. aufgewickelt wird. Die Vorspannungsvorrichtung 4 weist eine Montagebasis 41, zwei parallel verlaufende Gleitschienen 43, die an der Montagebasis 41 montiert und vertikal angeordnet sind, eine feste Riemenscheibe 42, die fest an die Montagebasis 41 an einem Ende montiert ist, eine bewegliche Riemenscheibe 44, die entlang der parallel verlaufenden Gleitschienen 43 relativ zu der festen Riemenscheibe 42 nach oben und unten beweglich ist, ein Gegengewicht 45, das an die bewegliche Riemenscheibe 44 montiert ist, einen Verschiebungs- bzw. Verlagerungssensor 5, der an die Montagebasis 41 zur Erfassung der Lage- bzw. Stellung der beweglichen Riemenscheibe 44 und des auf den Gleitschienen befindlichen Gegengewichtes 45 montiert ist, und eine Steuervorrichtung 7, welche das von dem Verschiebungssensor 5 ausgehende Ausgangssignal empfängt, auf.The tensioning or pre-tensioning device described above controls the rotational or orbital speed and the torsion of the wire take-up wheel 2, thereby ensuring that the mechanical tension of the metal wire 8 is kept at a constant level before it is taken up or wound up by the wire take-up wheel 2. The preload device 4 has a mounting base 41, two parallel slide rails 43 mounted on the mounting base 41 and arranged vertically, a fixed pulley 42 fixedly mounted to the mounting base 41 at one end, a movable pulley 44 movable up and down along the parallel slide rails 43 relative to the fixed pulley 42, a counterweight 45 mounted on the movable pulley 44, a displacement sensor 5 mounted on the mounting base 41 for detecting the position of the movable pulley 44 and the counterweight 45 located on the slide rails, and a control device 7 which receives the output signal from the displacement sensor 5.
Die bewegliche Riemenscheibe 44 bewegt sich automatisch zusammen mit dem Gegengewicht 45 entlang der parallel verlaufenden Gleitschienen 43, wenn die Spannung bzw. mechanische Zugspannung des Metalldrahtes 8 sich verändert. Der Verschiebungssensor 5 erfaßt die Position bzw. Stellung der beweglichen Riemenscheibe 44 und des Gegengewichts 45. Wenn die Stellung der beweglichen bzw. bewegbaren Riemenscheibe 44 und des Gegengewichtes 45 verändert wird, gibt der Verschiebungssensor 5 ein entsprechendes Signal an die Steuervorrichtung 7 ab, wodurch die Steuervorrichtung 7 dazu veranlaßt wird, die Umlaufgeschwindigkeit des Motors 22 zu steuern bzw. zu regeln und somit wird die Umlaufgeschwindigkeit und die Torsion der Drahtaufnahmerolle 2 automatisch angepaßt, um die Zugspannung des Metalldrahtes 8 innerhalb eines tollerierbaren Bereichs zu halten.The movable pulley 44 automatically moves together with the counterweight 45 along the parallel slide rails 43 when the tension or mechanical tensile stress of the metal wire 8 changes. The displacement sensor 5 detects the position or attitude of the movable pulley 44 and the counterweight 45. When the position of the movable pulley 44 and the counterweight 45 changes, the displacement sensor 5 sends a corresponding signal to the control device 7, causing the control device 7 to control or regulate the rotational speed of the motor 22 and thus the rotational speed and the torsion of the wire take-up roller 2 are automatically adjusted in order to keep the tension of the metal wire 8 within a tolerable range.
Wie aus den Figuen 3, 4 hervorgeht wird der Metalldraht 8, welcher von der Drahtabgabeöffnung 16 über die Räder 18, 19 zu der Vorspannungsvorrichtung 4 verlaufende Draht um die bewegliche Scheibe 44 und die fixierte bzw. feste Scheibe 42 gewickelt und dann über das Führungsrad 31 zu der Trommel bzw. Aufwickeltrommel 23 der Drahtaufnahmerolle 2 erstreckt bzw. gezogen. Wenn der Metalldraht 8 verlorengeht, wird das Gegengewicht 45 aufgrund seines Schwergewichts bzw. Eigengewichts dazu veranlaßt, sich nach unten entlang der Längsrichtung verlaufenden Gleitschienen 43 zu bewegen. Wenn im Gegensatz dazu der Metalldraht 8 gedehnt wird, wird die bewegliche Scheibe 44 und das Gegengewicht 45 durch den Metalldraht 8 gezogen, so daß sie sich nach oben entlang der in Längsrichtung verlaufenden Gleitschienen 43 bewegen. Daher wird die bewegliche Scheibe 44 und das Gegengewicht 45 entlang der Längs-Gleitschienen 43 entsprechend der mechanischen Spannung des Metalldrahtes 8 nach oben und unten bewegt.As shown in Figs. 3, 4, the metal wire 8, which extends from the wire discharge port 16 via the wheels 18, 19 to the pretensioning device 4, is wound around the movable disk 44 and the fixed disk 42 and then extended or pulled via the guide wheel 31 to the drum or take-up drum 23 of the wire take-up reel 2. When the metal wire 8 is lost, the counterweight 45 is caused to move downward along the longitudinal slide rails 43 due to its own weight. In contrast, when the metal wire 8 is stretched, the movable disk 44 and the counterweight 45 are pulled by the metal wire 8 so that they move upward along the longitudinal slide rails 43. Therefore, the movable disk 44 and the counterweight 45 are moved up and down along the longitudinal slide rails 43 according to the mechanical tension of the metal wire 8.
Wenn die bewegliche Scheibe 44 zusammen mit dem Gegengewicht entlang der Längsgleitschienen 43 bewegt wird, wird der Lagebzw. Stellungswechsel durch den Verschiebungssensor 5 erfaßt,When the movable disc 44 is moved together with the counterweight along the longitudinal slide rails 43, the change in position is detected by the displacement sensor 5,
wie aus Figur 5 hervorgeht, und der Verschiebungssensor 5 gibt ein Signal an die Steuervorrichtung 7 entsprechend der Verschiebung der beweglichen Scheibe 44 im Vergleich zu einem Bezugswert ab, welcher in der Steuervorrichtung 7 eingestellt ist. Dadurch wird die Steuervorrichtung 7 dazu veranlaßt, die Umlaufgeschwindigkeit und Torsion der Drahtaufnahmerolle 2 automatisch zu regulieren und auf diese Weise wird die mechanische Spannung des Metalldrahtes 8 stabil gehalten. Bei dem Verlagerungs- bzw. Verschiebunbssensor 5 kann es sich um einen auf magnetischer Induktion basierenden variablen Wiederstand handeln. Alternativ dazu kann es sich bei dem Verschiebungs- bzw. Verlagerungssensor 5 um einen photoelektrischen Sensor handelt.as shown in Figure 5, and the displacement sensor 5 outputs a signal to the control device 7 corresponding to the displacement of the movable disk 44 compared to a reference value set in the control device 7. This causes the control device 7 to automatically regulate the rotational speed and torsion of the wire take-up roller 2 and thus the mechanical tension of the metal wire 8 is kept stable. The displacement sensor 5 may be a variable resistor based on magnetic induction. Alternatively, the displacement sensor 5 may be a photoelectric sensor.
Wie in Figur 5A gezeigt, ist ein Mikroschalter 6 in der Montagebasis 41 an einem von der festen Scheibe 42 entfernt liegenden Ende installiert. Falls der Metalldraht 8 abbricht bzw. gebrochen wird fällt das Gegengewicht 45 zur Bodenseite ab, um den Mikroschalter 6 zu triggern bzw. auszulösen, wodurch der Mikroschalter 6 dazu veranlaßt wird, die Stromversorgung für die Drahtziehmaschine 1 zu unterbrechen. Wenn der Mikroschalter 6 zur Unterbrechung der Stromversorgung für die Drahtziehmaschine 1 ausgelöst wird, wird eine bestimmte Länge des gebrochenen Metalldrahtes 8 an der beweglichen Scheibe 44 zurückgehalten und der für die Reparatur zuständige Ingenieur kann während seiner Reparaturarbeit schnell das Ende des gebrochenen Metalldrahtes 8 finden.As shown in Figure 5A, a micro switch 6 is installed in the mounting base 41 at an end remote from the fixed disk 42. If the metal wire 8 breaks off, the counterweight 45 falls to the bottom side to trigger the micro switch 6, thereby causing the micro switch 6 to cut off the power supply to the wire drawing machine 1. When the micro switch 6 is triggered to cut off the power supply to the wire drawing machine 1, a certain length of the broken metal wire 8 is retained on the movable disk 44, and the engineer in charge of repair can quickly find the end of the broken metal wire 8 during his repair work.
Claims (4)
wenigstens eine Scheibenradeinheit, welche jeweils einetwo parallel slide rails (43) arranged on the mounting base (41) in a vertical position;
at least one disc wheel unit, each of which has a
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