DE4329350A1 - Schopfeinrichtung für Drahtwindungen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schopfeinrichtung für Drahtwindungen, die in Drahtwalzwerken nach der Bildung der Windungen mittels eines Windungslegers im Bereich des Windungstransporteurs Anwendung findet und die durch einen Sensor für die Windungszählung über eine Rechnersteuerung in Funktion gesetzt wird, wobei aus der vorherbestimmten Windung vom Drahtanfang oder -ende je ein Probestück herausgeschnitten wird, weiterhin die Schrottwindungen von der Gutader separiert, von einem Auswerfer aufgenommen und seitlich des Windungstransporteurs abgeworfen sowie der Schrottschere zugeführt werden.

Der Fachwelt wurden für das Schopfen am Windungstransporteur schon einige Lösungsvorschläge bekannt. So ist aus EP 02 55 724 ersichtlich, daß parallel zum Windungstransporteur fahrende Vorrichtungen die nicht qualitätsgerechten Walzaderspitzen und -enden abschneiden und seitlich abwerfen. Folgender Arbeitsablauf wird beschrieben:

Die Anfangs- und Endwindungen liegen im größeren Abstand als die übrigen Windungen auf dem Transporteur (siehe auch DE-OS 39 19 836). Ein an jeder Schopfeinrichtung befindlicher Walzgutindikator gibt den Impuls zur Bewegung der Schopfeinrichtung und zur Synchronisation des Werkzeuges mit der abzutrennenden Windung. Das Werkzeug taucht zwischen die Windungen ein, hebt diese Windungen, zieht eine Windung in das Scherenmaul, durchtrennt die Windung, hält die Schrottseite der Windung fest, hebt alle Schrottwindungen bis in die senkrechte Position, schwenkt diese seitwärts und führt sie der Probenahme und Schrottabfuhr zu.

Als Nachteil dieser Lösung ist anzusehen, daß jede Schopfeinrichtung sehr viele Funktionen zu erfüllen hat und daß deshalb große Verfahrwege und -zeiten und somit zwei Einrichtungen je Windungstransporteur erforderlich sind. Außerdem ist das Werkzeug sehr kompliziert und störanfällig. Weiterhin ist die Ausbildung als hohe verfahrbare Hub-Drehsäule mit großem Kragarm sehr schwingungsanfällig, so daß am Werkzeug große Schwingwege auftreten.

Weiterhin ist bereits ein Verfahren und eine Einrichtung zum Schopfen von Drahtwindungen vorgeschlagen. Hierbei laufen die Verfahrensschritte Eintauchen des Werkzeuges zwischen die Windungen und dabei Zuführung einer Windung zwischen das Messerpaar, Schneiden der Windung sowie Zurückhaltung der Endwindungen bzw. Beschleunigen der Anfangswindungen zwecks Lückenbildung zwischen den Schrott- und Gutaderwindungen mittels der Schneideinrichtung sowie weiterhin das getrennte Beseitigen der Schrottwindungen vom Windungstransporteur mittels eines Auswerfers nacheinander ab.

Die Einrichtung weist eine verfahrbare Portaleinrichtung mit Schneideinrichtungen zum Zerteilen der Windungen auf.

Zur Durchführung des Verfahrens ist es erforderlich, die gesamte Einrichtung entlang dem Windungstransporteur zu verfahren, wobei die zurückzulegenden Wege jedoch relativ kurz bleiben.

Der in den Ansprüchen 1 bis 6 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Einrichtung zum Erfassen, Zerteilen und Separieren der Windungen konstruktiv so zu verändern, daß sie weitgehendst den Bedingungen nach dem Windungsleger bei der Drahtherstellung angepaßt, weniger störanfällig und zuverlässiger arbeiten kann.

Erfindungsgemäß wird das Problem, wie in den Ansprüchen 1 bis 6 dargelegt, gelöst.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die Probenahme und das Schopfen am Anfang bzw. Ende jeder Windungslage mittels einer nichtmitfahrenden und im Gehäuse stationären Schneideinrichtung, die zwei rotierende Schneidarme und dazu stationäre Untermesser aufweist, erfolgt. Die Schneidarme sind so gestaltet, daß sie nach dem Schnitt durch vorherbestimmte Drehbewegung die vorderen Schrottwindungen unter der Windungslage hervorziehen bzw. die hinteren Schrottwindungen von der Windungslage herunterziehen.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Schneideinrichtungen, die Sensoren und der Auswerfer dicht hintereinander im letzten Abschnitt des Windungstransporteurs und kurz vor dem Bundsammelschacht angeordnet sind.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 Schnitt durch den Windungstransporteur in der Seitenansicht

Fig. 2 Draufsicht auf den Windungstransporteur mit den Schopfeinrichtungen

Fig. 3 Schnitt durch die 1. Schopfeinrichtung nach dem Zerteilen und Separieren der vorderen Windungen

Fig. 4 Schnitt durch die 2. Schopfeinrichtung nach dem Zerteilen und Separieren der hinteren Windungen

Fig. 5 Vorderansicht der 1. Schopfeinrichtung im Transportsystem

Fig. 6 Anordnung der Ober- und Untermesser.

Jede Walzader wird mittels Windungsleger zu Drahtwindungen 1 (siehe Fig. 1 und 2) geformt und durch den Windungstransporteur 2 in der Weise in Richtung Bundsammelschacht transportiert, daß die ersten und letzten Drahtwindungen jeder Windungslage in einem gleichmäßigen und relativ großen Abstand zueinander liegen. Ein spezieller 1. Sensor 3 gibt von jeder vorbeilaufenden Windung einen exakten Impuls an den Rechner.

Auf beiden Seiten des Windungstransporteurs 2 befinden sich die Ständer 4 der Schopfschere, in denen die Welle 5 mit den Schneidarmen 6 gelagert ist. Am Ende jedes Schneidarmes 6 sind das Obermesser 7 mit den Zentrierspitzen 8 befestigt. Unterhalb der Oberkante des Windungstransporteurs 2 sind den Schneidarmen 6 stationäre Untermesser 9 mit einem Unterbau zugeordnet.

Beim Transport der vorderen Schrottwindungen 15, vorbei am 1. Sensor 3, befindet sich der Schneidarm 6 in der oberen Ruhestellung. Unter Berücksichtigung der wählbaren Rotationszeit des Schneidarmes 6 von der Ruhe- bis zur Schrittstellung sowie der Transportzeit der zu zerteilenden vorderen Windung 10, von der Erfassung durch den Sensor bis zur Schnittstellung, ermittelt der Rechner den Startzeitpunkt für den Antriebsmotor 11, der über das Getriebe 12 die Welle 5 in Drehung versetzt. Die vorzugsweise um einen kleinen Winkel in Drehrichtung gegeneinander versetzten Schneidarme 6 führen kurz nacheinander den Zerteilvorgang aus, nachdem die Zentrierspitzen 8 die vorgewählten Drahtwindungen geführt haben. Je nach der Art des Windungstransporteurs 2, beispielsweise Kettenförderer oder Rollgang, bzw. je nach den konstruktiven Gegebenheiten im Bereich des Windungstransporteurs 2, führt jeder Schneidarm 6, wie in Fig. 5, einen Doppelschnitt gegen zwei Untermesser 9 oder einen Einfachschnitt gegen ein Untermesser 9 aus. Durch die Schneidarme 6 wird gemäß Fig. 5 somit das Probestück 13 herausgetrennt, das nach unten in den Auffangtrichter 14 fällt und dem Prüflabor zugeführt wird.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, rotiert der Schneidarm 6 entgegen dem Uhrzeigersinn mit voller Drehzahl weiter, bis er sich etwa in der unteren Stellung befindet. Hierbei zieht er die vorderen Schrottwindungen 15 um ein für den späteren Auswerfvorgang ausreichendes Stück unter den Windungen der Gutader 16 hervor. Dann kehrt der Schneidarm 6 mit einer geringen Drehzahl in die obere Ausgangslage zurück, so daß der horizontale Weitertransport der Schrottwindungen 15 mittels Windungstransporteur 2 nicht behindert wird.

Ähnlich dem eben beschriebenen Aufbau und der Arbeitsweise verläuft das Schopfen der hinteren Windungen (Fig. 1, 2 und 4). Die hintere Schopfschere 17 weist einen spiegelbildlichen Aufbau zur vorderen Schopfschere 18 auf. Ausgehend von den Zählimpulsen des 1. Sensors 3 oder des 2. Sensors 19, werden die Schneidarme 6 der hinteren Schopfschere 17 über Rechner und Antrieb aus der oberen Ruhestellung im Uhrzeigersinn so in Bewegung gesetzt, daß das Obermesser 7 die zu zerteilende hintere Windung 20 genau in Schneidposition oberhalb des hinteren Untermessers 9 trifft. Bei weiterer Drehung der Schneidarme nach dem Schnitt wird deren Drehzahl bis zum Erreichen der unteren Stellung bis zum Stillstand vermindert; dabei werden die hinteren Schrottwindungen 21 von den Windungen der Gutader 16 mindestens teilweise herabgezogen. Nach Bildung einer ausreichenden Lücke drehen sich die Schneidarme 6 entgegen dem Uhrzeigersinn bis in die obere Ruhelage, ohne die Drahtwindungen zu berühren.

Beim weiteren Transport der Windungen mittels Windungstransporteur 2 in den Bereich des Auswerfers 22 wird dieser, nach Impulsgabe durch den 3. Sensor 23 oder nach Auswertung der Zählimpulse vom 1. oder 2. Sensor, unter Beachtung der Transportzeit, in Bewegung gesetzt. Die Schrottwindungen 21 werden vom Windungstransporteur 2 entnommen und seitlich in die Schrottabfuhr 24 abgeworfen. Je nach den technologischen und konstruktiven Bedingungen im Bereich des Windungstransporteurs 2, beispielsweise abhängig von der Transportgeschwindigkeit, dem Abstand zwischen letzter Windung der vorhergehenden und ersten Windung der nachfolgenden Windungslage, dem Abstand zweier Windungen in den Schopfbereichen einer Lage sowie dem Drahtdurchmesser, können die vordere Schopfschere 18 und die hintere Schopfschere 17, wie in Fig. 1 und 2, nacheinander angeordnet sein bzw. die umgekehrte Reihenfolge aufweisen. Bei geeigneten Parametern ist es auch möglich, mit nur einer Schopfschere auszukommen, die das Schopfen der vorderen und der hinteren Windungen übernimmt.

Weiterhin besteht die Möglichkeit, vor allem beim Einsatz eines Rollganges als Windungstransporteur, der im Bereich der Schopfscheren geteilte Rollen mit einer Lücke in Achsrichtung aufweist, für jeden Schneidarm 6 keinen Doppelschnitt (wie in Fig. 5), sondern einen Einfachschnitt mit jeweils nur einem Untermesser 9 vorzusehen.

Um die Schneidkräfte zu verteilen, läuft der Schnitt von zwei Schneidarmen 6 gegen je zwei Untermesser 9 beispielsweise gemäß der Anordnung in Fig. 6 ab. Bei Rotation der Welle 5 berührt, nach Zurücklegen des Weges a, zuerst das rechte Obermesser 7.1 beispielsweise die zu zerteilende vordere Windung 10, nachdem diese von den beiden rechten Zentrierspitzen 8.1 in die richtige Lage gebracht wurde. Danach drückt das rechte Obermesser 7.1 die Drahtwindungen 1 nach dem Weg b = 0 . . . 10 mm zuerst gegen das Untermesser 9.1 und leitet den Zerteilvorgang an dieser Stelle ein. Nach Überschreiten des Schneidkraftmaximums oder nach dem völligen Durchtrennen der Drahtwindung an dieser Stelle, berührt die Windung nun das Untermesser 9.2. Der vertikale Versatz c der beiden Untermesser 9.1 und 9.2 wird im Bereich c = 0,2 · d bis 0,8 · d gewählt.

Genau zu dem Zeitpunkt, wenn das rechte Obermesser 7.1 entlang dem Untermesser 9.2 einen Weg vom Wert c zurückgelegt hat, drückt das linke Obermesser 7.2 die Windung 10 gegen das linke Untermesser 9.3.

Auf der linken Seite erfolgt der Schneidvorgang ähnlich dem auf der rechten Seite mit den Werten:

f = 0 . . . 10 mm
g = 9,2 · d . . . 0,8 · d
e - a = 2 · c
d = Drahtdurchmesser

Somit treten nacheinander 4 Schneidvorgänge mit den gleichen Schneidkräften auf, die sich nicht addieren. Die entsprechenden Maschinenteile und der Antrieb können entsprechend schwächer ausgelegt werden.

Der Abstand c zwischen den Untermessern 9.1 und 9.2 sowie der Abstand h zwischen den Untermessern 9.3 und 9.4 können sich von oben nach unten vergrößern, damit die beim Doppelschnitt herausgetrennten Abfallstücke ohne Verklemmen herausfallen.

Claims (6)

1. Schopfeinrichtung für Drahtwindungen, dadurch gekennzeichnet, daß den an rotierenden Schneidarmen (6), die im beidseitig des Windungstransporteurs (2) fest angeordneten Ständer (4) gelagert sind, befestigten Obermessern (7) mit Zentrierspitzen (8) unterhalb der Oberkante des Windungstransporteurs (2) stationär angeordnete Untermesser (9) zugeordnet sind.

2. Schopfeinrichtung für Drahtwindungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Ständern (4) gelagerten Schneidarme (6) in Drehrichtung um einen Bereich von 6° bis 19° gegeneinander versetzt angeordnet sind.

3. Schopfeinrichtung für Drahtwindungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vertikale Versatz der Untermesser 9.1; 9.2, wie auch der Untermessser 9.3; 9.4, zueinander im Bereich von c; g = 0,2 · d bis 0,8 · d liegt.

4. Schopfeinrichtung für Drahtwindungen nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der Untermesser (9) ein Auffangtrichter (14) angeordnet ist.

5. Schopfeinrichtung für Drahtwindungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der die Schneidarme (6) aufnehmenden Welle (5) eine Antriebseinheit, bestehend aus Antriebsmotor (11) und Getriebe (12), zugeordnet ist.

6. Schopfeinrichtung für Drahtwindungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vorderen Schopfschere (18) und/oder der dazu spiegelbildlich angeordneten hinteren Schopfschere (17) und/oder dem danach angeordneten Auswerfer (22) ein Sensor (3; 19; 23) zugeordnet ist.