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Anlage und Verfahren zum Erzeugen von Blankstahlstäben
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aus warmgewalztem Draht Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlage
und ein Verfahren zum Erzeugen von Blankstahlstäben gemäß den Oberbegriffen der
Ansprüche 1 und 9.
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Eine derartige Anlage ist aus der DE-OS 21 20 550 bekannt. Auch bei
diesem Vorschlag spielt die Geradheit des Drahtes eine Rolle. Das mit der dort vorgeschlagenen
Lösung erreichte Ziel ist die Beseitigung scharfer Knicke, die bei der Schälbearbeitung
zu fehlerhaften Stellen am Draht führen, da in der Kehle eines Knicks die spitzenlose
Schälmaschine die Randschicht nicht oder nicht ausreichend abträgt, dafür aber auf
der konvex gewölbten Seite des Knicks einen tiefen Scan abnimmt. Die Geradheit des
geschälten Drahtes nach dem Schälen ist nicht Gegenstand dieses Vorschlages. Die
Geradheit wird dort nur über einen sehr kurzen Längsabschnitt des zu schälenden
Drahtes betrachtet, und zwar soweit, wie das Schälergebnis davon beeinflußt wird.
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Das Problem der Adgustierbarkeit der geschälten Stäbe wird dort nicht
behandelt, da in der gezeigten Anlage der Draht anschließend wieder aufgewickelt
wird und somit seine Geradheit von untergeordneter Bedeutung ist.
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Der vorliegenden Anmeldung liegt dem gegenüber die Aufgabe zugrunde,
die Geradheit des geschälten Drahtes der zu Stäben getrennt wird, zu verbessern.
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Diese Aufgabe wird durch das Kennzeichen von Anspruch 1 gelöst. Dadurch
wird erreicht, daß das Glühen des warmgewalzten Drahtes entbehrlich wird. Mit der
erfindungsgemäßen Maßnahme werden die inneren Spannungen im Draht vergleichmäßigt.
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Wenn der Draht schlupffrei oder mit minimalem Schlupf durch das umlaufende
Walzkaliber gezogen werden soll, dann erweist sich die Ausführung nach Anspruch
2 als geeignet.
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Bei schräggestellten Walzen eines Kalibers bilden konvexe und zylindrische
Walzen und#, bis zu einem gewissen Grad auch konkave Walzen, mit dem Draht jeweils
punktförmige Anlageflächen. Beim punktuellen Eindrücken geht die Kaliberwirkung
zum Teil verloren, da der Draht auch in der gedrückten Querebene ausweichen kann
und nicht unbedingt und ausschließlich gelängt wird. Dieser Effekt kann in gewissen
Grenzen, die vom Spanverlust und von den Fertigtoleranzen des Drahtes abhängig sind,
hingenommen werden. Der Kalibriereffekt wird dann beim nachfolgenden Schälen erreicht.
Durch das punktuelle Verformen werden die aufzubringenden Kräfte kleiner. Bei der
Erfindung wird der Ausgestaltung nach Anspruch 3 mit konkav profilierten Richtwalzen
der Vorzug gegeben.
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Das Merkmal von Anspurch 4 dient der Klarstellung, daß es sich bei
dem umlaufenden Kalibriergerüst nicht um eine Vorrichtung zum Biegerichten handelt.
Bei der Erfindung wird die Plastifizierung beim Reduzieren des Drahtquerschnittes
in Verbindung mit der Zugspannung unter der der Draht steht zum Richten benutzt.
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Einen ähnlichen Effekt wie mit der Ausgestaltung der Erfindung nach
Anspruch 3 erzielt man durch die zylindrische Ausgestaltung der Kaliberwalzen nach
Anspruch 5.
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Auch eine zylindrische Walze bildet, wenn sie schräg zur Drahtlängsachse
angestellt wird, mit dem runden Draht Berührungspunkte. Die durch Abflachungen an
den Berührungsstellen entstehenden Berühungsflächen sind kleiner als bei konkaver
Ausbildung des Walzenprofils, sonst gleiche Voraussetzungen angenommen.
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Die Größe der Berührungsflächen kann in Abhängigkeit von der Schrägstellung
der Kaliberwalzen und von deren Kontur bestimmt werden.
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Bei der Erfindung wird entsprechend Anspruch 6 eine offenes Kaliber
Anwendung finden.
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Der nach Anspruch 7 vorgesehene Drehantrieb des umlaufenden Rollenkalibers
dient der Erleichterung des Durchzuges des Drahtes durch die Anlage. Die zum Transport
des Drahtes durch das umlaufende Kaliber erforderliche Kraft wird in jedem Falle
durch den Antrieb des Kalibers herabgesetzt. Bei entsprechender Auslegung der Walzenkontur
ist ein selbständiger Einzug und ein Vortrieb des Drahtes durch das umlaufende Rollenkaliber
möglich.
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Soweit im umlaufenden Rollenkaliber ein starkes Querprägen erfolgt,
können die Verformungen des Drahtquerschnittes so stark werden, daß auch durch Abschälen
der Randschicht die gewünschte Kalibrierung des Drahtes unter Beseitigung einer
ausreichend dicken Randschicht nicht mehr gewährleistet ist.
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Deshalb kann es erforderlich sein, dem umlaufenden Walzkaliber ein
herkömmliches Kaliber mit ortsfesten Walzen gemäß Anspruch 8 nachzuordnen. Dort
wird dann die gewünschte Rundkalibrierung vorgenommen, um die Spandicke beim Schälen
auf das erforderliche Mindestmaß reduzieren zu können und um dem Draht den erforderlichen
Vorschub zu geben.
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Mit der vorbeschriebenen Anlage kann das in Anspruch 9 wiedergegebene
Verfahren durchgeführt werden. Die Besonderheit liegt gegenüber dem erwähnten Stand
der Technik in dem umlaufenden Charakter der QuerPrAgungskräfte. Während ortsfeste
Kaliber, die nicht umlaufen, aufgrund ihrer nie exakten Fluchtung mit der idealen
Drahtachse einen leichten Bogen des geschälten Werkstücks erzeugen, wird ein solcher
Bogen bei den fertigen Stäben durch das umlaufende Querprägen verhindert.
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Vorzugsweise wird entsprechend Anspruch 10 beim umlaufenden Querprägen
eine Querschnittreduktion von 1 - 10 % vorgenommen.
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Die Erfindung wird in der Zeichnung dargestellt.
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Es zeigen Fig. 1 die gesamte Anlage teilweise im Längsschnitt Fig.
2 ein umlaufendes Rollenkaliber im Querschnitt
Die Anlage nach Fig.
1 besteht aus einem Abwickelhaspel 1, einem Richtwerk 2, einem Kalibergerüst 3,
einem Kalibergerüst 4 mit umlaufenden Rollen 21,22, einem Kalibergerüst 5 mit angetriebenen
Kaliberrollen 26,27,28 einer Schälmaschine 6 mit einer umlaufenden Hohlwelle 40,
einem dieser vorgeordneten Einzugsapparat 7 und einem r slaufseitig der Schälmaschine
angeordneten Spannwagen 8 mt Schermessern 49, ß Der abgetrennte Stab 54 wird auf
einem Rollgang (Rollen 52,53) zu einer Sammeleinrichtung oder zu einer anderen Bearbeitungsmaschine
weitertransportiert. Das Walzkalibergerüst 5 wird nur dann eingesetzt, wenn bei
dicken Stäben bzw. dickem Draht oder bei Werkstoffen mit hoher Festigkeit die Kräfte
des Einzugsapparates 7 der Schälmaschine nicht ausreichen. Das wird regelmäßig dann
der Fall sein, wenn im umlaufenden Rollenkaliber 17 eine starke Reduzierung des
Drahtdurchmessers erfolgt.
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Der warmgewalzte Draht 50 des im Abwickelhaspel 1 aufgenommenen Drahtbundes
51 wird im Richtwerk 2 soweit gerichtet, daß er ohne Schwierigkeiten durch die gesamte
Anlage bewegt werden kann. Das Maß der Durchbiegung des Drahtes 50 wird durch die
Anordnung der Richtrollen 10,11,12 relativ zueinander bestimmt.
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In dem ersten Kalibergerüst 3 wird der Walzdraht durch je ein horizontal
und vertikal angeordnetes Rollenpaar mit dem Draht angepaßten Kaliborrollen 13,14,15
im Durchmesser reduziert und gerundet.
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Von den vier Walzen dieses Walzgerüstes sind nur drei Walzen 13,14,15
dargestellt. Die vierte Walze befindet sich hinter der Walze 15.
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In Durchlaufrichtung des Drahtes 50 gesehen, befindet sich nach dem
ersten Walzkalibergerüst 3 und vor der Schälmaschine ein Walzkalibergerüst 4 mit
einem umlaufenden Rollenkaliber 17 mit drei schräg zur Durchlaufrichtung des Drahtes
angestellten Rollen 20,21,55.
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Die Zahl der Rollen kann variiert werden. Bei Verwendung von konkaven
Rollen ist eine Zahl von 2 Rollen ausreichend, um eine Kalibrierung und gleichzeitig
eine ausreichende Führung des Drahtes im umlaufenden Rollenkaliber zu gewährleisten.
Bei Verwendung von zylindrischen oder konvexen Rollen empfiehlt sich eine Erhöhung
der Rollenzahl, so daß der kalibrierte Querschnitt möglichst auf einem großen Teil
seines Umfangs erfaßt wird. Um eine kleinere Beeinträchtigung der Rundheit des kalibrierten
Drahtes beim Umlaufkalibrieren zu erzielen, kann bei konkaver Walzenausbildung die
Zahl der Walzen ebenfalls auf drei heraufgesetzt werden.
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In Fig. 1 sind wegen der geschnittenen Darstellung des Kalibergerüstes
4 von den drei Walzen nur zwei gezeigt.
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(vergleiche Fig. 2). Die Walzen des umlaufenden Rollenkalibers 17
sind jeweils in einem schwenkbaren Walzenträger 22,23,56 aufgenommen.
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Die Walzen können auf unterschiedliche, nicht dargestellte Weise in
radialer Richtung verstellt werden.
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Die Verstellung soll durch Verwendung anderen Walzendurchmesser, durch
Unterfüttern der Walzenträger oder durch Verwendung spezieller, nicht gezeigter
Verstelleinrichtungen erfolgen.
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Das Rollenkaliber 17 ist im Gehäuse 16 des Kalibergerüstes 4 in Lagern
18,19 drehbar aufgenommen. Der Draht wird zentrisch durch das umlaufende Rollenkaliber
durchgeführt. Das umlaufende Rollenkaliber 17 wird durch einen es umspannenden Treibriemen
24 drehangetrieben. Dieser läuft zusätzlich über ein Ritzel eines Motors 25, der
das Rollenkaliber 17 in Rotation um seine mit der Drahtlängsachse zusammenfallende
Drehachse versetzt. Durch diese Drehung erhält der Draht 50 eine Vorschubbewegung.
Dieser Vorschub hilft, den Draht durch das Kalibergerüst 3 zu ziehen. Das nachfolgende
Rollenkaliber 5 hat zwei Paare von ortsfesten drehangetriebenen Rollen 26,27,28
wobei die zur Rolle 28 gehörende zweite Rolle durch diese verdeckt ist. Die Rollen
des Kalibers 5 werden von einem Motor y über ein Getriebe 9 und Gelenkwellen 31,32
angetrieben.
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Dieses Kalibergerüst 5 kann zusätzlich zu dem Kalibergerüst 3 notwendig
sein, wenn der Einzugsapparat 7 der Schälmaschine nicht die nötige Zugkraft aufbringen
kann, um den Draht durch die Schälmaschine zu schieben.
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Der Einzugsapparat 7 besteht aus vier drehangetriebenen Einzugsrollen
35,36,37,38 die in radialer Richtung auf den Draht 50 zu verschiebbar sind. Die
Einzugsrollen zentrieren den Draht für die Schälmaschine und bewirken einen gleichmäßigen
Drahtvorschub. Sie werden von einem Motor 29 über ein Getriebe 30 drehangetrieben,
wobei das Getriebe und der Einzugsapparat über Gelenkwellen 33,34 miteinander verbunden
sind.
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Die Schälmaschine 6 trägt in einem Maschinengehäuse 39 eine umlaufende
Hohlwelle 40, die in Lagern 43,44 drehbar aufgenommen ist. Die Hohlwelle wird über
einen Treibriemen 46 von einem Motor 47 angetrieben.
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Einlaufseitig sind an der Hohlwelle 4 mehrere Schälmesser 41,42 vorgesehen,
die von dem Draht 50 eine Umfangsschicht abschälen. Auslaufseitig der Hohlwelle
40 ist auf dem Maschinengestell der Sch#f#naschine ein Spannwagen 8 auf Rollen 45,48
in Längsrichtung des Drahtes verschiebbar angeordnet. Der Spannwagen trägt zwei
Schermesser 49,59, die in der Zeit in der der Spannwagen den Draht aus der Schälmaschine
auszieht, diesen zu einzelnen Stäben 54 zertrennt. Der Sr)annwacTen bewegt sich
dabei in Richtung des Pfeiles 57. Die geschälten und abgetrennten Stäbe 54 werden
auf für die Erfindung unbedeutende Weise über einen Rollgang mit Rollen 52,53 einer
weiteren Bearbeitung oder einer nicht gezeigten Sammeleinrichtung zugeführt.
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Mit der in Fig. 1 wiedergegebene Anlage wird die Geradheit der fertiggestellten
Stäbe 54 verbessert.
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Der Draht, der bereits bei seiner Ankunft im Bund 51 unregelmäßige
innere Spannungen mitgebracht hatte und der zudem im Richtwerk 2 zusätzliche unsymmetrische
Verformungen erfährt, erhält im Rollenkaliber 17 eine auf seinen Querschnitt bezogene
Vergleichmäsiqung der inneren Spannungen, die auch beim Abschälen der Randschicht
in der Schälmaschine eine bessere Çeradheit der fertigen Stäbe bewirkt.
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Die Mittel, mit denen die Auszugskraft im Draht aufgebracht werden,
können variiert werden. Der Einzugsapparat 7 der Schälmaschine 6 und das zweite
bzw.
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dritte Kalibergerüst 5 können kombiniert sein.