Die Erfindung betrifft Mittel zur Herstellung von Drahterzeugnissen, genauer gesagt Mehrfachziehbänke zum
Ziehen von Draht ohne Drahtschlupf.
Die Erfindung kann zur Herstellung von Draht aus ei-
Stabmaterial nem beliebigen Metall, vorzugsweise aus mit einem
Durchmesser von unter 4 mm verwendet werden.
Es sind mehrere Typen von Ziehbänke11 zum Naßziehen von
Draht sowohl mit koaxial angeordneten Trommeln, mit Stufentrommeln
verschiedener Durchmesser und gleichem Durchmesser, als auch mit in Reihe angeordneten Trommeln bekannt. Diese
Ziehbänke werden mit Schlupf vom. Draht an den Trommeln betrieben
und sind mit Systemen zum Zuführen technologischen Schmiermittels versehen, in denen als Schmier- und
Kühlflüssigkeit Emulsionen verschiedener Zusammensetzungen
verwendet werden.
So z.B. werden beim Ziehen eines niedriggekohlten Stahldrahtes in der Regel wäßrige Mineralöl- und Seifenemulsionen
verwendet. Bei längerer Lagerung einer solchen Emulsion
in einem Behälter im Ruhezustand verdickt diese und trennt sich in Schichten; aus diesem Grunde muß man vor dem Beginn
des Ziehvorganges die Emulsion durch Erwärmung bis auf
die optimale Temperatur des Prozesses, die in einem Bereich
bis
von 40/\60 C liegt, aufbereiten und diese sorgfältig rühren.
Deshalb werden Systeme zur technologischen Schmierung
mit in die Emulsionsbehälter eingebauten verschiedenartigen
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Erhitzern, und zwar elektrischen Erhitzern oder Rohrschlangen
mit Wärmeträgern in Form von Dampf oder Heißwasser versehen.
Es sind Mehrf achziehbänke zum Ziehen von Draht bekannt, die in Reihe angeordnete Trommeln mit einem Gruppenantrieb
durch einen Elektromotor über Zahnradgetriebe enthalten. Das flüssige technologische Schmiermittel wird in ein
zugeführt als Schutzgehäuse dienendes Bad den Ziehtrommeln und in
die Ziehdüsenhalter mittels einer besonderen Pumpanlage einge-
das
führt. Als Behälter für Schmiermittel dienen drei ausschiebbare
Gefäße, die mit elektrischen Erhitzern und Kühlvorrich "hingen
versehen sind. Die Verzahnungen und die Lager werden mit eigenem flüssigen umlaufenden Schmiermittel mittels
einer anderen Pumpanlage geschmiert. Alle Ziehtrommeln be-
e
sitzen ein Wasserkühlung von innen.
Bei diesen Ziehbänken ist die Erwärmung des technolo-
den gischen Schmiermittels durch die grhitzer bis zu für die
Durchführung des Prozesses erforderlichen Parametern gewährleistet, und das Rühren wird dadurch verwirklicht, daß das
Schmiermittel mittels der Pumpanlage im geschlossenen Kreislauf - Gefäß - Pumpanlage-Bad- Gefäß umgepump^-t wird. (S.
ζ JB "Neue sehne Häufende Ziehbänke zum Ziehen von Aluminiumwalzdraht".
E.L.. Schkolnikow und and. Elektrotechnische Industrie, Reihe Kabeltechnik, 1976, Ausgabe 11/141/, Moskau,
INFORMELEKTRO, Seiten 10-12).
Das Vorhandensein von besonderen elektrischen Erhitzern zur Erwärmung der Schmierflüssigkeit in solchen Ziehbänken
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erschwert die Konstruktion der Ziehbank, und durch das einfache
Um pumpen der Schmierflüssigkeit im geschlossenen
genügende
Kreislauf des Systems ist Aufrechterhaltung von Parameter/tder
Schmier- und Kühlflüssigkeit, wie Dispersität
und Homogenität nicht gewährleistet.
Es ist eine Ziehbank zum Naßziehen von Draht bekannt,
eines
die ein System zum Zuführen technologischen Emulsionsschmiermittels besitzt, welches eine Pumpe aufweist, die die
Emulsion aus dem ölsammelbehälter der Ziehbank absaugt und diese einem Verteilergefäß zuführt. Aus diesem Gefäß wird
die Emulsion mittels einer Umlaufpumpe abgenommen, durch den Erhitzter und dann durch die Kühlvorrichtung durchgepumpt,
den
wonach sie in die Ziehbank den Ziehdüsenhaltern mit Ziehdüsen und den Zugtrommeln zugeführt wird. Das System ist auch
von
mit Temperaturreglern, einer Vielzahl Ventilen, Filtern, Manometern
und Thermometern versehen.
Vor dem Ziehen des Drahtes auf der Ziehbank wird der Erhitzer eingeschaltet und die Pumpen bewirken einDurchpumpen
des Schmiermittels durch das System, wobei das
bis
Schmiermittel auf die optimale Ziehtemperatur (35-4-0 C) erwärmt
wird. Danach wird die Ziehbank in Betrieb gesetzt, wobei
der Erhitzer abgeschaltet und die Kühlvorrichtung eingeschaltet wird , durch die die Wärme abgeleitet wird, welche auf
das Schmiermittel bei der Verformung des^° ngs übertragen
wird. (S. z.B. Wire World International, Düsseldorf, Germany, 1972, ν. 14, IIT/IV, Nr. 3t P. 65-66. Plant for the cooling
of lubricants during the draw-ing of aluminium wire, By
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Wolfgang Teller, Duisburg and Günther Schönauer, Kierspe,
Western Germany). Man erreicht a dieser Ziehbank die erfor-
jedoch derliche Qualität des Schmiermittels nicht; außerdem ist
die Konstruktion der Ziehbank in diesem Fall durch die Verwendung von zusätzlichen Baugruppen, wie Erhitzer zum Erwärmen
der Schmierflüssigkeit erschwert.
Bekannt ist ferner eine Mehrfachziehbank zum Ziehen von Draht ohne Drahtschlupf, die aus zwei auf einem
Bett angeordneten Blöcken mit koaxial angeordneten Zugtrommeln besteht, welche durch zwei Elektromotore mittels aus
mehreren Turbinen bestehender hydraulischer Eegeltransformatoren
angetrieben werden. In den Betriebsräumen der hydraulischen
Transformatoren sind Pumpräder montiert, welche den Umlauf der Flüssigkeit in den Betriebsräumen bewirken, ^11
die Leistung auf die Zugtrommeln mittels der Turbinenräder zu
ferner
übertragen; es sind Antriebsklappen vorgesehen, welche den Emulsionsstrom überdecken und eine Regelung der auf die
Zugtrommeln zu übertragenden Leistung gewährleisten.
Die Ziehdüsenhalter der Ziehbank mit den Ziehdüsen sind in einem Bad untergebracht, das auf dem Bett angeordnet ist.
In diesem Bad sind auch die Zugtrommeln untergebracht, auf welche der Draht aufgewickelt wird, der von der entsprechenden
Ziehdüse zugeführt wird. (S.z.B. JA-PS 54-121264 ).
Auf dieser Ziehbank wird der Ziehprozeß nach der üblichen
Technologie unter Verwendung eines Seifenpulvers
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als technologisches Schmiermittel durchgeführt., wobei das_ Seifenpulver
von Hand in Seifenpulverdosen der Ziehdüsenhalter eingebracht wird.
Als Haupthindernis für die Erreichung von hohen Ziehgeschwindigkeiten
auf einer solchen Ziehbank seien, eine intensive Erwärmung des Drahtes, eine nicht ausreichende Wärmeableitung
und ein schneller Verschleiß der Ziehdüsen durch eine Verschlechterung der Schmierbedingungen infolge Verbrennens
des Schmiermittels bei hohen Temperaturen des Drahtes
genannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde , eine
Mehrfachziehbank zum Ziehen von Draht -. ohne Drahtschlupf zu
schaffen, auf der das Naßziehen unter bedeutender Verbesserung der Ableitung der Verformungswärme vom Draht, von den
Zugtrommeln und dem Ziehwerkzeug
{der Mehrfachziehbank y ohne bedeutende
Erschwerung der Konstruktion c > . gewährleistet wird,
für die
wobei auch Qyalitätsparameter Schmier- und Kühlflüssigkeit
erreicht werden können, wie für die Gewährleistung eines sicheren. Naßziehensdes Drahtes erforderlich sind.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in einer Mehrfachziehbank zum Ziehen von Draht ohne Draht schlupf, die
Ziehdüsenhalter mit Ziehdüsen enthält, weiche in einem auf dem Bett angeordneten Bad untergebracht sind, wobei in diesem
Bad auch Zugtrommeln angeordnet sind, die Ober hydraulische Regeltransformatoren durch Elektromotore in Dreh-
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ung versetzt werden, erfindungsgemäß ein System zum Zuführen
von technologischer Schmier- und Kühlflüssigkeit verwendet
wird, die gleichzeitig auch als Druckflüssigkeit für die
hydraulischen Transformatoren "benutzt wird, und in diesem System die Druckhauptleitung der Pumpanlage durch Regeldros~
seln mit den Ziehdüsenhaltern und durch die hydraulischen Rege !transformatoren, welche die Zugtrommeln in Drehung versetzen
mit dem Bad leitungsverbunden ist, wobei die Druckhauptleitung durch eine Rohrleitung mit der Niederdruckzone des
Betriebsraumes eines jeden hydraulischen Transformators, die
Hochdruckzone des Betriebsraumes eines jeden hydraulischen Transformators mit dem Bad etwa auf der mittleren Höhe desselben,
und das Bad auf seinem unteren Stand durch eine Abflußleitung mit dem Behälter für die Schmier- und Kühlflüssigkeit
leitungsverbunden sind.
Eine solche technische Lösung bei der Ausführung der
Mehrfachziehbank zum Ziehen von Draht ohne Draht schlupf gestattet es, den technologischen Ziehvorgang zu verbessern;
dadurch wird es möglich, die Ziehgeschwindigkeit, und folglich die Leistung der Ziehbank zu erhöhen.
Außerdem besitzt - die Ziehbank keine besonderen Erhitzer zum Erwärmen der Flüssigkeit, die deren Konstruktion
erschweren könnten, und die bekannte Ziehbank mit hydraulischen Transformatoren läßt sich leicht mit dem erfindungsgemäße
System für achmier- und Kühlflüssigkeit ergänzen.
Die Ausführung des Systems zum Zuführen von technologischer Schmier- und Kühlflüssigkeit gemäß der vorliegenden
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Erfindung gestattet es, den Prozeß der Erwärmung und des Rührens der Schmier- und Kühlflüssigkeit in einem Aggregat, d.h.
in den hydraulischen Regeltransformatoren bei derenBetrieb
ι mit geschlossenen Klappen unter der
Benutzung der Leistung der Elektromotore vom Hauptantrieb der
Ziehbank zu verwirklichen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand
eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die
näher
. Zeichnungen erläutert. Es zeigt:
einer
Fig. 1 schematische Darstellung erfindungsgemäßen
Mehrfachziehbank zum Ziehen von Draht ohne Drahtschlupf in Draufsicht;
Fig. 2 Teilschnitt . . gemäß der Linie I-I in
Fig. 1 durch den Block der Zugtrommeln·
Die Mehrfachziehbank zum Ziehen von Draht ohne Drahtschlupf besitzt ein auf einem Fundament aufgestelltes Bett 1
(Fig. 1), eine Abwicklungsvorrichtung 2 und eine Aufwicklungsvorrichtung 3» die jeweils vor und hinter dem Bett 1 in
Fertigungsablaufrichtung angeordnet sind. Auf dem Bett 1 ist
ein Bad 4 angeordnet, in dem Ziehdüsenhalter 51 6 und 7 sowie
Zugtrommeln 8,9,10,11,12 und 13 untergebracht sind. Die Zugtrommein
sind zu zwei Blöcken mit je drei Trommeln in einem jeden Block (der erste Block enthält Zugtrommeln 8,9,10 und
der zweite Block-Zugtrommeln 11,12,13) vereinigt, und sie werden mittels auf dem Bett 1 angeordneter und mehrere Turbinen
aufweisender hydraulischer Regeltransformatoren 14 und 15 in Drehung versetzt, welche durch Elektromotore 16 und 17
über Kupplungen 18 und 19 angetrieben werden.
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Eine jede-Zugtrommel 8 bis 10 und 11 bis 13
eines Blockes ist jeweils an der entsprechenden Äisgangs<w9l--Ie
des mehrere Turbinen aufweisenden hydraulischen Transformators befestigt. So z.B. ist die Trommel 8 an der Ausgangswelle
20, die Trommel 9 an der Welle 21, und die Trommel 10 an der Welle 22 befestigt.
Im folgenden sei zur Vereinfachung
der Erläuterung nur hydraulischen Transformator 14 eingegangen, es ist jedoch zu berücksichtigen, daß der hydraulische
Transformator 15 wie der . hydraulische Transformator
14 ^gleiche Konstruktion>besitzt.
Im Betriebsraum 23 des mehrere Turbinen aufweisenden
hydraulischen Transformators 14 sind ein Pumprad 24, Turbinenräder 25, 26, 27 und Reaktoren 28, 29, 30 angeordnet\ die Anzahl
der Reaktoren 28-30 kann beliebig gewählt werden und sich
beim
auf diese Weise von der vorliegenden Ausführungsbeispiel der Ziehbank gegebenen Anzahl der Reaktoren unterscheiden.
Das Pumprad 24 ist an der Eingangswelle 31 des mehrere Turbinen aufweisenden hydraulischen Transformators 14 befestigt.
Das Turbinenrad 25 ist an der Ausgangswelle 20, das Turbinenrad 26 an der Ausgangswelle 21, und das Turbinenrad
27 an der Ausgangswelle 22 starr befestigt. Die Reaktoren 28, 29, 30 sind im Gehäuse des mehrere Turbinen aufweisenden
hydraulischen Transformators 14 befestigt.
Ein jeder mehrere Turbinen aufweisender hydraulischer Transformator ist mit einer regelbaren Ringklappe 32 ver-
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sehen, die in seinem Betriebsraum 23 angeordnet ist. Mittels
der Klappe 32 wird der Strom der Flüssigkeit im Betriebsraum ?3 zur Regelung der Leistung beeinflußt, die durch den hydrau-
bis lischen Transformator 14 (15) auf die Trommeln 8 13 übertragen
wird. Während des Betriebes des hydraulischen Transformators 14,15 entsteht im Betriebsraum 23 vor dem Pumprad 24 eine
Niederdruckzone und im Bereich 34 hinter dem Turbinenrad 25
eine Hochdruckzone.
Um das Ziehen von Draht gemäß der Erfindung auf einer
einer
Ziehbank dieser Konstruktion in Gegenwart technologischen Schmier- und Kühlflüssigkeit verwirklichen zu
können, wurde nn der Ziehbank ein System zum Zuführen einer solchen Flüssigkeit in die Ziehdüsenhalter 6 und 7 und in
das Bad 4 verwendet! zur Vereinfachung der Konstruktion wird
die Schmier- und Kühlflüssigkeit auch als Druckflüssigkeit für die hydraulischen Transformatoren 14 und 15 benutzt. Aus
diesem Grunde wurde dieses System anders ausgeführt, als die bekannten Systeme, die in den Ziehbänken zum Naßziehen von
Draht mit Drahtschlupf verwendet werden. Als Flüssigkeit
kann eine beliebige Emulsion dienen, wie sie zu diesen Zwecken in bekannten Ziehbänken verwendet wird.
Das System zum Zuführen der Schmier- und Kühlflüssigkeit enthält eine Pumpanlage mit einer Pumpe 351 deren Saugstutzen
36 in einen Behälter 37 eingetaucht ist, und die Druckhauptleitung 38 ist durch regelbare Drosseln 39 und 40
mit den Ziehdüsenhaltern 6 und 7 leitungsverbunden.
im Gehäuse eines jeden hydraulischen Transformators 14(15) ist ein Kanal 41 vorgesehen, der die Niederdruckzone
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33 des Betriebsraumes 23 mit der Druckhauptleitung 38 der
Pumpe 35 verbindet, und die Hochdruckzone 34 ist durch eine
Rohrleitung 42 mit dem Bad 4 auf seinem mittleren Stand (Fig. 2) leitungsverbunden. Außerdem ist das Bad 4 auf seinem unteren
Stand durch eine Rohrleitung 43 mit dem Behälter 37 für die Schmier- und Kühlflüssigkeit leitungsverbunden.
Aus der beschriebenen Konstruktion des Systems zum Zuführen von Schmier- und Kühlflüssigkeit ist zu ersehen,
daß die Aufbereitung der Flüssigkeit zur Durchführung des Ziehvorganges auf der Ziehbank unter der Verwendung; der hydraulischen
Transformatoren verhältnismäßig einfach erfolgen kann.
und
Da die technologische Schmier- Kühlflüssigkeit gleichzeitig als Druckflüssigkeit für die hydraulischen Transformatoren
dient, wird es möglich, bei einer solchen Ausführung
die
des Systems für Schmier- und Kühlflüssigkeit die hydraulischen Transformatoren zur Aufbereitung dieser Flüssigkeit
für den Ziehprozeß zu benutzen, und zwar die Erwärmung dieser Flüssigkeit und ein intensives Rühren derselben zu verwirklichen.
Das oben dargelegte Schema des Antriebes der Zugtrom-
eines mein kann anders, und zwar in Form Antriebes einer jeden
Trommel durcB eigenen hydraulischen Transformator ausgeführt werden; die Verwendung hydraulischen Transformators
ist jedoch wesentlich.
Die Mehrfachziehbank zum Ziehen von Draht ohne Drahtin
schlupf arbeitet folgender Weise·
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Durch die Einschaltung der Elektromotor 16 und 17 werden
die hydraulischen Transformatoren 14 und 15 in Betrieb gesetzt.
Beim Einschalten des Elektromotors 16 fängt dabei die Antriebswelle 31 an, sich mit dem Pumprad 24 des hydraulischen
Transformators 14 zu drehen· Man schließt den Betriebsraum 23 des hydraulischen Transformators 14 mittels der Klappe
32 und schaltet den Antrieb der Pumpe 35 ein, die durch ihren Saugstutzen 36 die Schmier- und Kühlflüssigkeit dem Behälter
37 entnimmt und diese durch die Hauptleitung 38 sowie
durch den Kanal 41 in die Niederdruckzone 33 des Betriebsraumes 23 des hydraulischen Transformators 14(15) leitet. Gleicherfolgt
zeitig die Zuführung der Emulsion auch in die Ziehdüsenhalter 6 und 7 mit den Ziehdüsen 44 durch die für einen geringeren
Verbrauch eingestellten Drosseln 39 und 40.
Die Abführung der Schmier- und Kühlflüssigkeit von dem hydraulischen Transformator 14(15) wird durch die Rohrleitung
42 in das Bad 4 verwirklicht, aus welchem die Schmier- und Kühlflüssigkeit durch die Rohrleitung 43, die mit dem Bad
auf seinem unteren Stand leitungsverbunden ist, in den Behälter 37 abfließt.
Der Betrieb des hydraulischen Transformators mit geschlossener Klappe entspricht einem Nullwert seines mechanischen
Wirkungsgrades. Der hydraulische Transformator führt keine nützliche mechanische Arbeit aus. In diesem Betriebszustand
verbraucht er jedoch die gesamte Leistung glicht^ die
durch den elektrischen Antriebsmotor 16(17) erzeugt wird. In
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Abhängigkeit von einer konkreten Konstruktion des hydraulischen Transformators 14(15) kann die durch den Transformator
im Betriebszustand mit geschlossener Klappe 32 aufzunehmende Leistung bis zu 50% der installierten Leistung betragen
und diese Leistung wird nützlich für eine intensive Erwärmung und für das Rühren der Schmier- und Kühlflüssigkeit
verwendet.
Nach mehrfachem Durchpumpen der Schmier- und
Kühlflüssigkeit durch den Kreislauf "Behälter 37- Pumpe 35-hydraulische Transformatoren 14,15- Bad 4- Behälter 37" wird
diese bis auf die für die Durchführung des Ziehvorganges erforderliche Temperatur erwärmt und vollständig gerührt, wonach
das Einstechen des Drahtes 45 in die Ziehbank vorgenommen wird.
Durch das öffnen der Klappen 32 wird die Arbeitsgeschwindigkeit
der Ziehbank eingestellt. Bei einem langsamen öffnen der Klappe 32 des hydraulischen Transformators 23 fängt die
Flüssigkeit an, im Betriebsraum 23 von dem Pumprad 24 folgerichtig
durch die Turbinenräder 27, 26 und 25 umzulaufen,wobei
sie diesen Turbinenrädern 27, 26 und 25 und folglich den mit diesen verbundenen Zugtrommeln 8, 9 und 10 die erforderliche
Drehung erteilt. Die von dem Pumprad 24 den Turbinenrädern 25, 26 und d*? zu ^βΓ ^en(T?eistung ist dem Grad der
Öffnung der Klappe 32 proportional.
Während des Ziehprozesses des Drahtes 45 wird durch
eine
die Pumpe 35 Bewegung der Schmier- und Kühlflüssigkeit
durch den Umlaufkreis " Behälter 37- Pumpe 35- hydraulische
Transformatoren 14,15 - Bad 4- Behälter 37" aufrechterhalten, nobel die Schmier- und Kühlflüssigkeit weiter gerührt
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wird, und die Zuführung dieser Flüssigkeit zu den Ziehdüsenhaltern
6, 7 und in das Bad 4 wird auf bekannte Weise vorgenommen.
bis
Die Kenndaten eines jeden Turbinenrades 25 27 werden derart
ausgewählt, daß sie das Ziehen des Drahtes 45 durch die
entsprechende Ziehdüse 44 gewährleisten und die erforderliche Zugspannung des Drahtes 45 erzeugen.
Da der hydraulische Trnnnformntor 14, 15 innere automatische
Selbstregulierung (automatische Änderung der Geschwindigkeit bei Änderung der Belastung) aufweist, führen gerin-
bis
ge technologische Schwankungen der auf die Trommeln 8 13 einwirkenden
Belastung während der Arbeit zu einer entsprechenden Umverteilung der Geschwindigkeiten zwischen den Trommeln
8-13» wobei sie keinen Einfluß auf den Ziehvorgang ausüben.
Die Einschaltung der hydraulischen Transformatoren 14, 15 in das System der Zuführung des technischen Schmiermittels
gestattet es, die Qualität des Rührens der Emulsion unter Erhöhung von Dispersität und Homogenität der-
,, verbessern, . ι. Λ τ, „ j -n ·· ^
selben zu sowie auch den Prozeß der Erwärmung der Emulsion bis auf eine Temperatur zu intensivieren, die fUr
die Durchführung des Ziehprozesses erforderlich ist.
Die Verwendung des erfindungsgemäßen Systems der Zuführung von Schmier- und Kühlflüssigkeit gestattet
es, die Konstruktion von Ziehbank: derart zu ändern, daß ein Naßziehen von Draht . ohne Drahtschlupf an den
Zugtrommeln ermöglicht wird.
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Die erfindungsgemäße . technische Lösung gibt die Möglichkeit,
vorhandenen
die/\Ausrüstungen der Ziehbank besonders wirksam zu verwenden
die Funktionsmöglichkeiten der hydraulischen Transformatoren
zu erweitern. Dabei werden die Maschinenzeit der Ziehbank er-
sowie höht, der technologische Ziehprozeß verbessert, der Betrieb
und die Bedienung der Ziehbank vereinfacht.
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