-
Verfahren zum Ziehen von Stangen und Drähten. Das Ziehen von Stangen
und Drähten wird bisher mit Hilfe eines Zieheisens so durchgeführt, daß das Ziehgut
durch eine Ziehdüse hindurchgezogen wird, wobei die Zugkraft vom Austrittsende bis
zum Eintrittsende hin, abgesehen von einem kleinen Rest, der zur Zuführung neuen
Ziehgutes nötig ist, aufgebraucht wird. In der Ziehdüse wird nach bekannten mechanischen
Gesetzen fortschreitend vom Austrittsende des Ziehgutes zum Eintrittsende hin die
Zugkraft in Druckkräfte senkrecht zur Ziehrichtung umgewandelt, und zwar zum Eintrittsende
hin in stark steigendem Maße, weil einerseits die Summe von Zugspannung und Druckspannung
im Ziehgut annähernd gleichbleibt, d. h. mindestens die Streckgrenze des betreffenden
Materials erreichen muß, um dieses zum Fließen zu bringen, und weil andererseits
die Zugspannung durch den vorhergehenden Verbrauch und infolge der Ouerschnittsvergrößerung
nach dem Eintrittsende hin fällt. Dieses Verhalten wird noch verschärft durch die
Reibungsverluste an den Düsenwandungen, die mit den Druckkräften auf die Düsenwandungen
wachsen. Schätzungsweise betragen diese Reibungsverluste 50 Prozent der ganzen
Zieharbeit. In sehr schädlicher «reise wirkt sich diese Verlustarbeit zudem noch
in dem vorzeitigen Verschleiß der Ziehdüse aus.
-
Erfindungsgemäß sollen diese Nachteile bei einem neuen Ziehverfahren
dadurch vermindert werden, daß der zu ziehende Stab im Eintrittsquerschnitt eine
im Verhältnis zur Fließgrenze immerhin erhebliche Zugvorspannung erhält. Der Vorgang
in der Ziehdüse bleibt dadurch an sich ganz unverändert, mit. dem Unterschied, daß
der bei dem heute üblichen Verfahren umgünstig arbeitende Teil der Düse gewissermaßen
weggeschnitten wird, da die auch noch am Eintrittsende
vorhandene
Zugspannung die Druckkräfte und die damit verbundenen Reibungsverluste vermindert.
Der Abfall der Zugspannung zwischen Austritts- und Eintrittsende wird dadurch verringert,
so daß die Gesamtzugkraft gegenüber der Zugkraft beim bisherigen Verfahren nur um
einen Teil der Vorspannkraft steigt. Da aber die Vorspannkraft im Sinne des Vorganges
nicht Arbeit verzehrt, sondern vielmehr Arbeit zu leisten vermag, die theoretisch
ganz, praktisch zum Teil wiedergewonnen werden kann, kommt bei dem neuen Verfahren
als Zieharbeit bei geeigneter Anordnung nur der Unterschied der Produkte aus Ziehweg
mal Gesamtzugkraft und Zuführungsweg -mal Vorspannkraft in Betracht. Dadurch wird
nach den obigen Ausführungen die Zieharbeit kleiner als beim bisherigen Verfahren.
Schätzungsweise können die Reibungsverluste in der Düse auf etwa =o Prozent vermindert
werden, während die Haltbarkeit der Ziehdüse in entsprechendem Maße steiget.
-
Die technische Durchführung des Verfahrens kann in verschiedener Weise
erfolgen. Zunächst kann das Ziehgut vor seinem Eintritt in die Ziehdüse einfach
durch Bremsbacken, Bremswalzen, abgebremste Spanntrommeln us-,v. abgebremst werden.
-Die Zeichnung zeigt mehrere Ausführungsbeispiele. Das Abbremsen durch Bremsbacken
zeigt Abb. _. Es ist a ein Drahthaspel, b eine Ziehtrommel, c eine
Ziehdüse, d sind in diesem Beispiel durch Federbelastung an das Ziehgut angedrückte
Bremsbacken. Die Größe der Belastung der Bremsbacken kann durch Schrauben eingestellt
werden.
-
Um unabhängig von der unter Umständen wechselnden Reibungsziffer in
der Bremsvorrichtung eine gleichbleibende gewünschte Vorspannung zu erhalten, kann
die Belastung der Bremsbacken auch selbsttätig in Abhängigkeit von der Vorspannung
geregelt werden, wie Abb. --
beispielsweise in einer Ausführungsform zeigt.
1=s ist wieder b eine Ziehtrommel, c eine Ziehdüse ; (t sind Bremsbacken,
die keilförmig in einer Führung e sitzen und durch eine einstellbare, das 1Zaß der
gewünschten Vorspannung bestiminende Feder f belastet werden. Der gleiche Zweck
kann auch durch eine Reihe ähnlicher Bauarten erreicht werden, wenn nur die durch
die Vorspannung des Ziehgutes ausgelöste Reaktionskraft der Bremsvorrichtung
oder der Ziehdüse in Richtung des Ziehgutes mittels einer rein mechanischen, hydraulischen@oder
sonstigen t'bertragungsvorrichtung auf den Anpreßdruck der Bremsvorrichtung in.rückstellendem
Sinne zur Wirksamkeit gebracht wird.
-
Der Nachteil der reinen Abbrenisung des Ziehgutes zur Erzielung der
Vor;pannung liegt darin, elaß die ganze Vorspannarbeit verlorengeht und damit der
Vorteil der geringoren Zieharbeit all sich nicht zur Auswirkung kommt. Es bleibt
lediglich die Verringerung des Verschleißes der Ziehdüse bestehen, ein Vorteil.
der namentlich bei verwickelteren Profilen ausschlaggebend sein kann.
-
Der Arbeitsverlust durch das Abbremsen des Ziehgutes läßt sich dadurch
beseitigen, daß die Vorspannarbeit mittels eines Getriebes auf die Ziehtrommel übertragen
wird. Allerdings ist praktisch dieses Ziel nicht vollkommen zu erreichen, denn die
Verlängerung ist durch den Anfangsquerschnitt und den engsten Querschnitt der Ziehdüse
schon eindeutig festgelegt, aber infolge geringer nuerschnittsunterschiede und sonstiger
Unregelmäßigkeiten Schwankungen unterworfen, die jedenfalls groß genug sind, um
die Aufrechterhaltung einer gleichbleibenden Vorspannung unmöglich zu machen, ganz
abgesehen davon, daß es Ausführungsschwierigkeiten machen würde, die Größe der Übersetzung
zwischen Vorspannvorrichtung und Ziehtrommel in jedem Falle ganz genau dem Querschnittsverhältnis
anzupassen. Man wird deshalb die Übersetzung zwischen Ziehtrommel und Vorspannvorrichtung
so wählen müssen, daß die Vorspannvorrichtung etwas mehr nachzueilen sucht, als
es dem nuerschnittsverhältnis entspricht, wobei gleichzeitig entweder die Verbindung
zwischen Zieh- und Vorspannv orrichtung kraftschlüssig, z. B. als Riemen- oder Seiltrieb,
auszubilden ist oder in der zwangläufigen Kraftübertragung zwischen Zieh- und Vorspannvorrichtung,
z. B. einem Ketten- oder Zahntrieb, ein Glied einzuschalten ist, das bei Überschreitung
einer einzustellenden Höchstspannung gleitet, oder die Vorspannvorrichtung so auszubilden
ist, daß das Ziehgut in dieser selbst bei Erreichung der Höchstspannung gleitet.
In jedem Falle wird in einer solchen Reibungsverbindung eine gewisse Reibungsarbeit
vernichtet, die von der nutzbaren Vorspannarbeit in Abzug kommt. Abb. 3 zeigt als
Beispiel die Einrichtung nach diesem Verfahren. Es ist a ein Drahthaspel,
b eine Ziehtrommel, c eine Ziehdüse, g eine Vorspannvorrichtung, bestehend
aus einem durch einen Riemen- oder Kettentrieb la mit der Ziehtrommel verbundenen
Walzenpaar, das durch eine Feder einstellbar das Ziehgut zwischen sich preßt. Das
Übersetzungsverhältnis ist so gewühlt, daß die Geschwindigkeit der in gleicher Richtung
mit dem Ziehgut umlaufenden Walzen nur etwas geringer ist als die benötigte Zuführungsgeschwindigkeit
des Ziehgutes. Beim Zielinn wird dann auf das Zirligut eine Kraft entgegen der Ziehrichtung
ausgeübt, die eben die ,Vorspannung bewirkt. 13ei Überschreitung einer durch die
Feder einstellbaren Höchstspannung, der gewünschten Vorspannlnlg, wird dann das
Ziehgut zwischen den Walzen hindurch insoweit gleiten, als der Uinfangswe; der Walzen
gegenüber dein Weg des zuzuführenden Ziehgutes in
der gleichen Zeit
zurückbleibt. Bei Anwendung eines Riemens zur Kraftiibertragung zwischen Ziehtronunel
und Bretnswalzen wird auch dieser Riemen gleiten können.
-
Die Ziehtrommel h kann beim Stabziehen auch in allen Fällen ohne weiteres
durch eine Ziehbank ersetzt werden, wobei gegebenenfalls der Antrieb der Ziehbank
in entsprechender Weise mit den Walzen zu verbinden ist. Die Drahthaspel a kommt
dann natürlich in Fortfall.
-
An Stelle einer solchen Vorspannvorrichtung mit Walzen kann auch eine
einfache Spanntrommel genommen werden, um die das von der Haspel kommende Ziehgut
geschlungen wird, bevor es zur Düse läuft. Diese Spanntrommel ist mit der Ziehtrommel
durch ein Getriebe zu kuppeln. Im einfachsten Falle kann sie sogar unter Einfügung
einer Umführungsrolle mit der Ziehtrommel vereinigt oder auf die gleiche Achse mit
dieser gesetzt werden, wie es beispielsweise die Abb. .4 bis 6 zeigen. In Abb. 4
ist a ein Drahtliaspel, b eine Ziehtrommel, c- eine Ziehdüse, i eine auf der Ziehtrommel
eingedrehte Spannrille mit einem im Verhältnis zum Ziehtrommeldurchmesser etwas
kleineren Durchmesser, als es dem Verlängerungsverhältnis des Ziehgutes entspricht,
k eine Umführungsrolle; der Draht läuft von dem leicht gebremsten Haspel a über
die Spannrille .i der Ziehtrommel b in einem solchen Umschlingungswinkel zur Umführungsrolle
k, daß das Ziehgut bei einer gewollten Vorspannung gleitet, und von dort durch das
Zieheisen auf die Ziehtrommel b. An Stelle der Ziehtrommel mit der eingedrehten
Spannrille, wie Abb. g es zeigt, kann auf die Achse der Ziehtrommel b auch
eine selbständige Spannrolle L
gesetzt werden, die mit der Ziehtrommel durch
eine Reibungskupplung verbunden ist, wie es beispielsweise Abb. 6 zeigt. Bei Erreichung
der eingestellten Vorspannung wird in diesem Falle die Spannrolle gegenüber der
Ziehtrommel gleiten. Die Größe der Vorspannung kann z. B. leicht durch die Messung
des Auflagerdruckes der Umführungsrolle k oder der Ziehtrommel
b
mit einer Anzeigevorrichtung nach Art von in
in Abb.4 gemessen werden.
Die Einstellung des Drahthaspels a in Abb. .. zur Änderung des Umschlingungswinkels
in der Spannrille i oder die Einstellung der Reibungskupplung in Abb. 6, kann nach
dieser Anzeigevorrichtung von Hand oder gegebenenfalls auch selbsttätig in ähnlicher
Weise, wie es z. B. für die Bremsvorrichtung nach Abb. 2 angedeutet ist, erfolgen,
indem der Vorspannungsrückdruck auf die Größe des Umspannungswinkels oder den Bremsdruck
in rückführrndeni Sinne einwirkt. Dralitliaspel, Ziehtrommel, Brernsvurrichtung
und gegebenenfalls Spanntrommel werden in jedem halle so zueinander, sei es neben-,
hinter-oder übereinander, angeordnet werden können, daß ohne weiteres wechselweise
mit und ohne Vorspannvorrichtung gearbeitet «erden kann.
-
Wie eingangs ausgeführt, wird infolge der dem Ziehgut erteilten V
orspannung der Wandungsdrttck in der Ziehdüse mehr oder weniger vermindert. Damit
verringert sich die elasti"che Dehnung der Düsenwandung des Zieheisens und der Düsenquerschnitt,
welcher den Ouerschnitt des austretenden Ziehgutes bestimmt. Durch Änderung der
Vorspannung können deshalb die Abmessungen des Ziehgutes innerhalb sehr feiner Grenzen
in der Größenordnung etwa von Tausendstel der Stärke geregelt werden.