DE4108848A1 - Ziehanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ziehanlage mit Spannwagen.

Derartige Ziehanlagen dienen vornehmlich dazu, aus warmgewalztem, meistens zu Coils gewickeltem Draht, Blankstahl zu erzeugen. Blankstahl ist vom Zunder befreit, also blank, was den Durchmesser und die Rundheit anbetrifft, verbessert gegenüber dem gewalzten Produkt und in seiner Geradheit verbessert. Blankstahl hat meistens eine zylindrische Form. In der Mehrzahl der Fälle wird der zuvor zu Bunden aufgewickelte Draht nach dem Ziehen in Handelslängen s,':4'erteilt. Die abgeschnittenen Längen müssen eine Mindestgeradheit aufweisen, die für die Weiterverarbeitung des Drahtes z. B. in Drehmaschinen oder dergl. Voraussetzung ist.

Auch andere Querschnitte, wie Vierkant oder Sechskant werden auf derartigen Ziehanlagen verarbeitet. Als Materialen kommen neben Stahl alle ziehbaren Metalle in Betracht.

Im wesentlichen ist an Ziehanlagen gedacht, die mit zwei Ziehwagen arbeiten und die auslaufseitig dieser Ziehwagen einen Trichter aufweisen, der das aus den Ziehwagen austretende Werkstück, das durchhängt oder nicht gerade ist, wieder in die Maschinenmitte führt. Der Begriff Trichter ist dabei nicht auf die klassische Konusform mit Rohransatz beschränkt, auch 2 Paare zylindrischer Walzen, die orthogonal zueinander stehen, können als Trichter angesehen werden. Gleiches gilt für Trichter, die keinen konischen sondern einen pyramidenförmigen Zentrierabschnitt haben. Gemeint sind im weiteren Sinne Zentriermittel.

Es ist aus der Praxis bekannt, eine oder mehrere Richtmaschinen auslaufseitig der Ziehmaschine in einer Ziehanlage vorzusehen. Dabei hat sich herausgestellt, daß die Erfolge beim Geraderichten schwanken, ohne daß die Einstellung der Richtmaschine verändert worden wäre.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Geradheit des Ziehgutes in der Ziehanlage zu verbessern.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale von Patentanspruch 1 gelöst. Mit dem Regelkreis erfolgt eine automatische Einstellung der Stellmittel in Abhängigkeit von dem gemessenen Geradheitsergebnis. Die Geradheit wird als Abweichung des führenden Endes des gezogenen Stabes von der Maschinenmitte gemessen, wobei das Ziehgut/Richtgut in dem Spannwagen der Ziehmaschine gehalten wird. Die Messung erfolgt einmal pro Ziehgutabschnitt.

Das gewünschte Geradheitsergebnis soll dem eines Vorrichtvorgangs entsprechen. Die Einstellung der Stellmittel erfolgt motorisch, hydraulisch oder pneumatisch.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist in Anspruch 2 wiedergegeben. Eine Eintellung des Querschnitts, den das führende Ende auslaufseitig des Spannwagens der Ziehmaschine durchquert in 5 oder 6 Parzellen reicht aus, um zu einem akzeptablen Richtergebnis zu kommen. Je nach dem auf welcher Parzelle des Querschnitts das führende Ende des Stabes auftrifft, werden die Stellmittel so verstellt, daß beim nächsten Stab das führende Ende auf der gewünschten Parzelle oder jedenfalls näher an dieser den Durchtrittsquerschnitt durchsticht. Für genauere Richtergebnisse kann die Zahl der Parzellen erhöht werden, wobei durch ringförmige Anordnung von Serien von Parzellen eine quantitative Steuerung der Stellgrößen vorgenommen werden kann.

In Weiterbildung der Erfindung ist gemäß Anspruch 3 vorgesehen, den Trichter selbst zu parzellieren und das Signal bezüglich der getroffenen Parzelle in den Regelkreis einfließen zu lassen.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 4 erzeugt der auf den parzellierten Trichter auftreffende Stab, der regelmäßig aus Metall ist, bei seinem Auftreffen auf eine Parzelle des Trichters ein elektrisches Signal.

In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist eine Lösung nach Anspruch 5 vorgesehen. Ein derartiger beweglicher Trichter muß zusätzlich zu dem eingangs erwähnten Trichter und einlaufseitig vor diesem angeordnet sein. Bevorzugt ist an eine einlaufseitig des beweglichen Trichters vorgesehene gelenkige Aufhängung des beweglichen Trichters gedacht, in der Art einer kardanischen Aufhängung.

In den Ansprüchen 6 und 7 sind die Stellmittel angegeben, mit denen das Geradheitsergebnis verbessert werden kann.

Im Rahmen einer Nachrüstung einer bestehenden Konti-Ziehmaschine oder Ziehanlage kann ein parzellierter Trichter nach Anspruch 8 wie vorbeschrieben eingesetzt werden. Dieser Trichter trägt für jede Parzelle einen Anschluß mit dem er an eine Regeleinrichtung angeschlossen werden kann.

Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf ein Ziehverfahren nach den Ansprüchen 9 und 10. Bei dem Ziehverfahren nach Anspruch 9 wird das Geradheitsergebnis des Ziehgutes durch eine schwenkende Verstellung der Ziehdüse verbessert.

Bei der Lösung nach Anspruch 10 wird die Geradheit des Richtgutes dadurch verbessert, daß die Eingangsparameter des Ziehgutes in einer Konti-Ziehanlage mit integrierter Richtmaschine bei der Einstellung der Richtmaschine berücksichtigt werden. Bei dieser Lösung können sehr gute Richtergebnisse bei den fertig gerichteten Stäben erzielt werden.

Die Erfindung wird im einzelnen an Hand der in der Zeichnung wiedergegebenen bevorzugten Ausführungsformen erläutert. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine Konti-Ziehmaschine in der Draufsicht;

Fig. 2 einen Matrizenbock mit Ziehdüsenverstellung in Frontansicht;

Fig. 3 einen Matrizenbock mit Ziehdüsenverstellung in Draufsicht;

Fig. 4 eine Kontiziehmaschine mit nachgeschalteten Rollenrichtmaschinen in Draufsicht;

Fig. 5 einen parzellierten Trichter in Frontansicht;

Fig. 6 einen Trichter nach Fig. 5 im Längsschnitt;

Fig. 7 einen Trichter entsprechend Fig. 5 mit geänderter Parzellierung;

Fig. 8 eine alternative Lösung zu einem parzellierten Trichter.

Fig. 1 zeigt zeigt einer Konti-Ziehmaschine 1 mit einem Rahmen 6 und zwei Spannwagen 2, 3, die entsprechend den Bewegungspfeilen 12, 13 abwechselnd hin- und herfahren und dabei den Draht kontinuierlich ziehen. Einlaufseitig der Ziehmaschine ist eine Ziehdüse 4 in einem beweglich gelagerten Ziehdüsenhalter 41 aufgenommen, der sich an einem Matrizenbock 42 abstützt. Die Ziehdüse 4 kann in Richtung der Pfeile 14 und 15 in ihrer Winkellage verstellt werden. An der Auslaufseite der Konti- Ziehmaschine ist ein Trichter 5 vorgesehen, der das aus dem letzten Ziehwagen 3 austretende Ziehgut, den Draht 11 auf Maschinenmitte 64 zentriert. Angetrieben wird die Ziehmaschine von einem Motor 7, der eine Antriebswelle 16 dreht, die auf bekannte Weise über Umfangskurven die Spannwagen 2, 3 in Bewegung setzt.

Die Konti-Ziehmaschine 1 kann durch eine Schere 100 oder durch andere ergänzende Bearbeitungsmaschinen zu einer Ziehanlage ergänzt werden.

Der Trichter 5 ist über eine Leitung 10 mit einer Regeleinrichtung 8 verbunden, die die Verstellung der Ziehdüse entsprechend den Bewegungspfeilen 14, 15 über die Steuerleitung 9 bewirkt.

Der in Fig. 5 gezeigte Trichter 5 ist in seinem sich verjüngenden Bereich in Parzellen 51, 52, 53, 54, 55, 56 eingeteilt. Die Parzellen sind im wesentlichen segmentartig ausgebildet. Nur die Parzellen 54, 55 sind in der Projektion der Durchtrittsöffnung 58 des Trichters 5 gestaffelt untereinander angeordnet. Jeder Parzelle ist ein Sensor 59, 61, 63 zugeordnet, der über Steuerleitungen 10, 60, 62 für die Regeleinrichtung 8 unterscheidbare Steuersignale aussendet. Die Parzellen werden von einzelnen Trichterstücken gebildet, die schuppenartig übereinander gelegt sind. Die einzelnen Trichterstücke sind elektrisch gegeneinander isoliert. Die Parzellen 51, 52, 53, 55 und 56 signalisieren bei Auftreffen des führenden Drahtanfangs der Regeleinrichtung 8, daß die Geradheit des Drahtes nicht ausreichend ist. Je nach dem zu erwartenden Durchhang des frei aus dem zweiten Ziehwagen 3 herausragenden Drahtanfangs kann ein Auftreffen auf der Parzelle 54 ebenso wie das direkte Erreichen der Durchtrittsöffnung 58 als Gut-Signal gewertet werden. Nach Maßgabe der Lage der vom Drahtanfang berührten Parzelle des Trichters 5 wird die Neigung der Ziehdüse 4 verstellt. Die Lage der Ziehdüse wird durch die Stellmotoren 45, 46 (Fig. 2 und Fig. 3) gehalten oder verändert. Der Ziehdüsenhalter 41 ist im Matrizenbock 42 in einer kugelschalenförmigen Aufnahme 50 gelagert. Das Zentrum der Kugelform fällt etwa zusammen mit der Ziehdüsenmitte und liegt auf der Maschinenmitte 64. Die Verstellung der Ziehdüse erfolgt in Fehlerrichtung.

Vom Ziehdüsenhalter ragt nach oben aus dem Matrizenbock ein Steuerarm 43 heraus, der einen orthogonal dazu ausgerichteten Steuerhebel 44 trägt. Der Stellmotor 46 greift mit seiner Stellspindel 48 in einer Vertikalebene mit der Maschinenmitte 64 an dem Steuerhebel 44 an, während der Stellmotor 45 seitlich daneben an dem freien Ende des Steuerhebels 44 mit seiner Stellspindel 47 angreift. Eine gleichgroße Betätigung beider Stellmotoren bewirkt eine Neigung der Ziehdüse 4 um eine horizontale Achse durch die Mitte der Ziehdüse. Eine Verstellung ausschließlich mit dem Stellmotor 45 bewirkt eine Neigung der Ziehdüse 4 ausschließlich um eine vertikale Achse. Die Motoren 45, 46 werden von der Regeleinrichtung 8 angesteuert.

Der in Fig. 7 gezeigte Trichter 65 ist in mehr Parzellen unterteilt als der Trichter aus Fig. 5. Die ringsegmentförmigen Parzellen 67, 68, 69, 70, 71, 72 und 73 bilden einen ersten äußeren Ring und die Parzellen 74, 75, 76, 77, 78, 79 und 80 bilden einen zweiten inneren Ring um die Durchtrittsöffnung 66. Die segmentförmigen Parzellen sind sämtlich im sich verjüngenden, meist konischen Bereich des Trichters 65 angeordnet. Jede Parzelle trägt auf ihrer Rückseite einen Sensor 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93 und 94, die sämtlich analog zu der Darstellung nach Fig. 6 an die Regeleinrichtung angeschlossen sind. Mit dem Trichter 65 kann die Geradheit des führenden Drahtendes genauer ermittelt werden. Die Geradheitsabweichung wird nicht nur nach ihrer Richtung festgestellt, sondern auch nach ihrer Größe. Je nach dem, ob der äußere oder der innere Ring von Parzellen vom führenden Ende des Drahtes 11 berührt wird, wird die Ziehdüse um ein größeres oder ein kleineres Maß geneigt. Die Winkellage der zuerst berührten Parzelle bestimmt die Art der Verstellung der Ziehdüse durch den Motor 46 oder die Motoren 45 und 46 zusammen.

In Fig. 8 ist eine alternative Lösung zu einem parzellierten Trichter gezeigt. Einlaufseitig vor dem nach dem Stand der Technik ausgebildeten unbeweglichen Trichter 95 ist ein beweglicher, d. h. schwenkbarer Trichter in einer unvollständigen kardanischen Aufhängung mit zwei Gelenken 97, 98 an der Einlaufseite des Trichters vorgesehen. Jedem Gelenk ist ein Drehwinkelgeber 57, 99 zugeordnet. Der bewegliche Trichter wird federnd in seiner in voll ausgezogenen Linien gezeigten Grundposition gehalten. Das auf diesen beweglichen Trichter auftreffende führende Ende des Drahtes 11 bringt den beweglichen Trichter 96 in eine der Geradheitsabweichung des Drahtes entsprechende winklige Lage. Die Signale der Drehwinkelgeber werden über die Steuerleitungen 21, 23 in der Regeleinrichtung in die zugehörigen Stellimpulse für die Stellmotoren 45, 46 umgesetzt, so daß der nächste Stab mit einem verbesserten Geradheitsergebnis durch die Trichter 95, 96 fährt.

Entscheidend ist das Geradheitsergebnis des Drahtes 11 am Ende der Ziehanlage. In Fig. 4 ist der Ziehmaschine 1 eine Richtmaschine 19, 20 mit zweimal fünf Richtrollen 31, 32, 33, 34, 35; 36, 37, 38, 39 und 40 in orthogonal zueinander stehenden Ebenen vorgesehen. Dabei wird das Meßergebnis vom Trichter 5 über die Steuerleitung 10 an die Regeleinrichtung 8 weitergeleitet. Diese steuert über die Datenleitungen 17, 18 zwischen der Regeleinrichtung 8 und den Richtmaschinen 19, 20 mit Hilfe der Stellmotoren 22, 24 sowie 27, 29 an den Richtrollen 37, 39, 32, 34 die Biegung des Drahtes in den Richtmaschinen 19, 20.

Claims (11)

1. Konti-Ziehanlage (1) mit Spannwagen, die die folgenden Merkmale aufweist:

• a) einen auslaufseitig zu dem Spannwagen (3) angeordneten Trichter (5) zum maschinenmittigen Weiterführen des Ziehgutes (11);
• d) Steuermittel zur Beeinflussung der Geradheit des Ziehgutes (11) an oder auslaufseitig der Ziehdüse (4);

gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale

• b) einen Regelkreis (5, 10, 8, 9, 45) zur Korrektur der Geradheit des Ziehgutes (11),
• c) Meßmittel (Sensoren 59) zur Bestimmung der Lageabweichung des führenden Werkstückendes, bezogen auf die Maschinenmitte (64);
• d) die Meßmittel (Sensoren 59) sind auslaufseitig des Spannwagens (2) angeordnet;
• e) motorisch betriebene Stellmittel (45, 46) zur Beeinflussung der Gradheit des Ziehgutes (11);
• f) Stellmittel (45, 46) und Meßmittel (Sensoren 59) sind durch eine Regeleinrichtung (8) miteinander gekoppelt.

2. Konti-Ziehanlage nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

• g) im Bereich des Trichters (5) ist der Querschnitt der möglichen Bewegungsbahn des führenden Ziehgutendes parzelliert und die Meßmittel (Sensoren 59) erfassen die Parzelle (51), die von dem führenden Ziehgutende durchfahren wird;
• h) jede Parzelle (51-57) ist mit der Regeleinrichtung (8) verbunden (Leitungen 10, 60, 62);
• i) entsprechend der Lage der berührten Parzelle, bezogen auf die Maschinenmitte (64) werden die Stellmlttel (45, 46) nachgeregelt, und das folgende Ziehgut (11) oder der folgende Ziehgutabschnitt bzw. sein führendes Ende in den Bereich der zulässigen Toleranz verlagert.

3. Konti-Ziehanlage nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

• j) der sich verjüngende Bereich des Trichters (5) ist parzelliert,
• k) das auf die Parzelle (51) auftreffende führende Ende des Ziehgutes (11) gibt ein Signal an die Regeleinrichtung (8).

4. Konti-Ziehanlage nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch das folgende Merkmal:

• l) die einzelnen Parzellen (51-56) sind elektrisch gegeneinander isoliert.

5. Konti-Ziehanlage nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

• n) die Meßmittel umfassen einen Trichter (5), der beweglich aufgehängt ist;
• o) die Meßmittel (Drehwinkelgeber 99) erfassen die von dem Drahtanfang bestimmte Lage des beweglichen Trichters (96);

6. Konti-Ziehanlage nach Anspruch 1 oder 5, gekennzeichnet durch das folgende Merkmal:

• q) die Stellmittel (45, 46) sind die Verstelleinrichtungen für die Schwenklage der Ziehdüse (4) im Ziehdüsenhalter (41);

7. Konti-Ziehanlage nach Anspruch 1 oder 5, mit einer Rollen- Richtmaschine (19, 20) auslaufseitig der Ziehmaschine, gekennzeichnet durch das folgende Merkmal:

• s) Die Stellmittel (Stellmotor 22) sind die Mittel zur Einstellung der Richtrollen (32).

8. Trichter (5) mit parzelliertem Zentrierbereich und Sensoren (59, 61, 63) an jeder Parzelle (51-57) zum lagemäßigen Erfassen des Auftreffpunktes eines Werkstücks (11) in dem Trichter.

9. Ziehrichtverfahren zum Ziehen und Richten von metallischen Strängen, dadurch gekennzeichnet, daß das Geradheitsergebnis des führenden Endes des Ziehgutes nach dem Ziehen und vor dem Richten einmal für jedes Werkstück (11) an der Lageabweichung des führenden Ziehgutendes gemessen wird und die Ziehdüse (4) zur Verbesserung des Geradheitsergebnisses im Rahmen eines Regelkreises in Richtung der Geradheitsabweichung geneigt wird.

10. Ziehrichtverfahren zum Ziehen und Richten von metallischen Strängen, dadurch gekennzeichnet, daß das Geradheitsergebnis des Ziehgutes (11) nach dem Ziehen und vor dem Richten einmal für jedes Werkstück gemessen wird und der Richtprozeß mit dem Meßergebnis gesteuert wird.