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Vorrichtung
zur mechanischen Reinigung von Draht für die Herstellung von gezogenen
Metalldrähten.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur mechanischen
Reinigung von Draht für die
Verwendung in Herstellungsverfahren von gezogenen Metalldrähten.
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Als
Walzdraht wird bezeichnet ein längliches, Eisenhüttenhalbzeug
mit kreisrundem Querschnitt, das über fortlaufende Querschnittreduktion
im technologischen Verfahren, bekannt als Ziehen, zu Draht reduziert
wird.
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Der
Walzdraht wird warm hergestellt und ist normalerweise mit Oxyden,
Hydroxiden und Zunder bedeckt, die vor dem eigentlichen Ziehen entfernt werden
müssen.
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Würde dies
nicht geschehen, so würde
man Drähte
dürftiger
Qualität
erhalten, man würde
einen raschen Verschleiß der
Ziehsteine, durch die das Ziehen erfolgt, und eine starke Begrenzung
der Geschwindigkeit innerhalb des Herstellungsverfahrens haben.
Die bekannten Arbeitsmethoden zur Vorbereitung des Walzdrahts auf
das Ziehen beruhen auf die Verwendung von chemischen Verfahren oder wechselweise
auf mechanische Vorgänge.
Auch wenn die Verwendung von chemischen Verfahren ein höheres, qualitatives
Reinigungs niveau ermöglichen, beträgt sie erhebliche
Führungs-
und Anlagekosten und vor allem schwere Nachteile in der Umweltverschmutzung.
Die Verwendung von mechanischen Verfahren ist heutzutage zu bevorzugen,
da, auch wenn sie ein niedrigeres Reinigungsniveaus des Walzdrahtes
mit sich bringen, sie eine größere Anlagen-
und Betriebswirtschaftlichkeit ermöglichen und einen geringeren
Einschnitt in der Umwelt betragen.
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Es
sind Vorrichtungen zum mechanischen Reinigen von Walzdraht bekannt,
und bilden Gegenstand der früheren
Patente der Anmelderin selbst, bei denen eine Presse verwendet ist,
die Klemmbacken umfasst, die Stahlwolle oder ein anderes Schleifmaterial
tragen, das um den Walzdraht herum gewickelt wird, wobei es gleichzeitig
gegen den Walzdraht selbst gepresst wird. Während der Walzdraht zwischen
den beiden Klemmbacken vorrückt,
entfernt die Stahlwolle die Oxydteilchen, die das Metall überziehen,
wird jedoch nicht vom Walzdraht mitgezogen, da die Klemmbacke sie
konstant zurückhalten,
wobei der Verschleiß mit
einer allmählichen
Herabsetzung des derselben zur Verfügung stehenden Raumes ausgeglichen
wird.
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Es
ist auch nützlich,
dass während
der mechanischen Reinigung die Oberfläche des Walzdrahtes durch Entfernung
von Metallteilchen über
die Stahlwolle derart vorbereitet wird, dass der nachfolgende Arbeitsablauf
begünstigt
ist, der in der Verankerung von pulverförmigen Schmier mittel besteht.
Es ist jedoch vorteilhaft, die Fähigkeit
des Walzdrahtes, das Schmiermittel in Abhängigkeit von veränderlichen
Parametern zurückzuhalten,
so wie die chemische Zusammensetzung des Walzdrahtes, die Lieferbedingungen
des Halbzeuges, die Schmiermittelart und die Ziehgeschwindigkeit,
nach freien Ermessen abändern
zu können,;
und vor allem kann es von Vorteil sein, diese Fähigkeit auf ein Höchstmass
zu bringen, indem die Länge
der auf der Oberfläche
des Walzdrahtes ausgeführten
Ritzen bei gleicher Längsabwicklung
erhöht
wird.
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Diese
weiteren Aufgaben werden durch eine Vorrichtung gelöst, bei
der die, die Stahlwolle auf dem Walzdraht spannenden Klemmbacken
mit veränderlicher
Geschwindigkeit um den Walzdraht herum umlaufen können, wobei
auf der Oberfläche
dieses letzteren schraubenförmige
Nuten erzeugt werden. Bei einer konstanten Vorschubgeschwindigkeit des
Walzdrahtes weisen die Nuten eine Steigung auf, die zur Drehgeschwindigkeit
der Klemmbacken umgekehrt proportional ist, deren Einstellung daher
eine effektive Überwachung
der Fähigkeit
des Walzdrahtes erlaubt, das Schmiermittel zurückzuhalten. Die Verwendung
dieser Vorrichtung hat einige schwierig zu beseitigende Nachteile
in Vordergrund gebracht: Vor allem beträgt die monolithische Struktur
der Klemmbacken eine unregelmäßige Berührungsfläche mit
der Stahlwolle, die im Gegensatz dazu aus einem Schüttmaterial
nicht gleichförmiger
Natur besteht, das einen wirksamen Druck nur in einigen Bereichen
längs der
Vorrichtungsachse erzeugt. Das Bedürfnis des mechanischen Ausgleichs
zwingt für die
Klemmbacken zur Verwendung von Gleichlaufmitteln, die an der Hälfte der
axialen Abwicklung der Klemmbacken angeordnet ist, mit einer teilweisen Versperrung
dieses Bereiches, in dem die Stahlwolle die eigene Schleifwirkung
auf dem Walzdraht ausübt. Die
Drehung der Klemmbacken kann schließlich auch eine Verwindung
des Walzdrahtes betragen, was zu Kompromissen führt, welche die Verwendung der
Vorrichtung negativ gestaltet: Beispielsweise, eine gezwungene Begrenzung
der Trägergeschwindigkeit
oder eine reduzierte Bemessung der Vorrichtung in Axialrichtung,
d.h. parallel zur Vorschubrichtung des Walzdrahtes.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Beseitigung der
oben bezeichneten Mängel.
Gemäß der Erfindung,
wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung zur mechanischen Reinigung
von Draht nach der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art
gelöst,
bei der die, die Stahlwolle oder ein anderes Schleifmittel am Draht
spannenden Klemmbacken durch Arbeitsmittel getragen werden, die
aus aneinanderliegenden und unabhängigen Paaren von schwimmend
gelagerten Platten getragen werden.
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Der
durch die vorliegende Erfindung erhaltene Hauptvorteil besteht darin,
dass die Verteilung in Axialrichtung des von den Klemmbacken auf das Schleimaterial
ausgeübten
Druckes gleichförmig
gestaltet wird, und daher wird die Wirksamkeit der Vorrichtung auf
ein Höchstmaß gebracht.
Der mechanische Ausgleich, auch dieser autonom für jedes Plattenpaar, wird überdies
vorteilhafter Weise ausgeführt,
ohne den Bereich zu versperren, in dem die Stahlwolle den Walzdraht
abreibt; die Struktur der Platten kann erleichtert werden, vom Augenblick
an, der ihre gegenseitige Unabhängigkeit
die erhebliche Trägheit
der monolithischen Vorrichtung überwindet; die
auf diese Art und Weise erhaltene Modularität der Klemmbacken erlaubt dann,
Vorrichtungen mit Abmessungen herzustellen, die den verschiedensten Bedürfnissen
entsprechen, wobei die zu lagernden Teile auf ein Minimum begrenzt
werden, die aus Platten bestehen, die alle untereinander identisch
sind. Ein wichtiger Vorteil ist schließlich dadurch gegeben, dass
bei gleichem Platzbedarf gegenüber
der früher bekannten
Vorrichtung, die Klemmbacken aus zwei Gesamtheiten von Paaren von
Drehplatten ausgeführt
werden, die in entgegengesetzten Richtungen umlaufen: Auf diese
Weise wird die Verwindung des Walzdrahtes rückgewonnen und auf der Oberfläche desselben
wird eine Doppelspirale eingedreht, die eine bessere Fähigkeit
erlauben wird, das Schmiermittel zurückzuhalten, und daher ein höheres Reinigungsniveau
zu erhalten.
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Die
Merkmale der Erfindung gehen gemäß den obigen
Aufgaben klar aus dem Inhalt der nachfol genden Patentansprüchen, und
die Vorteile desselben näher
aus der eingehenden, folgenden Beschreibung hervor, die unter Bezugnahme
auf die beigefügten
Zeichnungen bezüglich
einer nur beispielhaften und nicht begrenzenden Ausführungsform
wiedergegeben ist. Es zeigen,
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1 die Erfindung gemäß einer
Stirnansicht mit einigen weggelassenen Teilen um andere besser in
Vordergrund zu stellen;
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2 die Erfindung gemäß dem Schnitt
II-II aus 1 bezüglich einer
unwirksamen Stellung;
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3 die Erfindung gemäß einer
Ansicht entsprechend der voranstehenden, jedoch bezüglich einer
Arbeitsstellung;
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4 die Erfindung gemäß dem Schnitt IV-IV
aus 1;
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5 einige konstruktive Einzelheiten
der Erfindung,
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6 gemäß einer Ansicht entsprechend
jener aus 2 und 3 eine alternative Ausbildung
der Erfindung.
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Gemäß den Figuren
der beigefügten
Zeichnungen, betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur me chanischen
Reinigung von Draht für
die Herstellung von gezogenen Metalldrähten.
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Die
Vorrichtung 1 umfasst mindestens eine Presse 3,
die im wesentlichen aus einem Gehäuse 18 besteht, innerhalb
dem ein innen hohler, zylindrischer Körper 14 drehbar angebracht
ist, der mit dem Gehäuse 18 im
Bereich der eigenen, abgewandten Enden über Walzlager zusammenwirkt;
der zylindrische Körper 14 trägt Arbeitselemente 6a, 6b,
die Klemmbacken 4a, 4b des Walzdrahtes 2 festlegen und
tragen, die zusammen mit dem zylindrischen Körper 14 über Betätigungsmittel 7 der
Arbeitselemente 6a, 6b derart gedreht werden können, dass die Öffnung der
Klemmbacken 4a, 4b geändert werden kann.
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Der
Walzdraht 2 kann mit einer geradlinigen Bewegung gemäß einer
Richtung 2a vorrücken,
die mit der Achse des zylindrischen Körpers 14 zusammenfallt,
in Richtung einer Ziehanlage, die nach der in Frage stehenden Vorrichtung 1 angeordnet
ist.
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Die
Klemmbacken 4a, 4b tragen auf bekannte Art und
Weise ein Schleifmaterial 5, wie beispielsweise Stahlwolle,
das in zwei oder mehreren Schichten um den Walzdraht 2 herum
gewickelt ist, in dem die gegen denselben gepresst wird und dieser
rückgehalten
wird, um die Mitnahme zu vermeiden, während der Walzdraht 2 zwischen
den Klemmbacken 4a, 4b selbst vorrückt.
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Die
Arbeitselemente 6a, 6b umfassen eine Vielzahl
von schwimmend gelagerten Platten 8, die paarweise auf
geordneter und nacheinanderfolgenden Art miteinander verbunden sind.
Jedes Paar von Platten 8 ist von den anliegenden Paaren
von Platten 8 derart abgebunden, dass autonom zur Mitwirkung der
Klemmbacken 4a, 4b mit dem Schleifmaterial 5 beigetragen
wird.
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Vom
Augenblick an, wo die Stahlwolle oder andere jedenfalls aus einem
Schüttmaterial
besteht, das von Hand aus um den Walzdraht 2 gewickelt wird,
ist deren Oberfläche
und deren Dichte beträchtlich
unregelmäßig und
veränderlich
längs der
Vorschubrichtung 2a des Walzdrahtes 2. Die Zerlegung der
Arbeitselemente 6a, 6b in Paaren von Platten 8 erlaubt,
die Oberfläche
der Klemmbacken 4a, 4b jener unregelmäßigen des
Schleifmaterials 5 anzupassen: auf diese Art und Weise
wird die Berührungsfläche erhöht, es wird
die Verteilung des Druckes in Axialrichtung gleichförmig gestaltet
und es wird die Wirkung der Klemmbacken 4a, 4b auf
dem Schleifmaterial 5 und daher am Walzdraht 2 wirksamer.
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Die
Platten 8, die alle untereinander gleich sind, weisen eine Öffnung 16 auf,
deren Rand dazu beiträgt,
die Klemmbacken 4a, 4b festzulegen, die ihrerseits
eine geschlossene Ringausbildung mit "V" ausgebildeten
Arbeitsflächen 8a, 8b aufweisen,
die dem vom Schleifmaterial 5 belegten Bereich begrenzen,
mit Abmessungen, die nicht unbedingt längs der Achse konstant sind.
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Die
Platten 8 sind daher frei längs der prismatischen Führungen
verstellt zu werden, die im zylindrischen Körper 14 ausgenommen
sind und in Längsrichtung
ausgerichtet sind: Da die Betätigungsmittel 7 der
Arbeitselemente 6a, 6b und daher der Platten 8 auf
die Platte 8 eines und desselben Paares Kräfte abgewandten
Sinnes ausüben,
dann während des
Betriebes der Vorrichtung 1, wie in 3 dargestellt, eine gegenseitige Durchdringung
der in der Gesamtheit betrachteten Klemmbacken 4a, 4b der Presse 3 beobachtet
werden.
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Im
hier erläuterten
Ausführungsbeispiel,
umfassen die Betätigungsmittel 7 einen
Motor 20 und einen Treibriemen 21, der zwischen
Motor 20 und dem zylindrischen Körper 14 der Presse
zwischengeschaltet ist, der den Platten 8 eine Drehung überträgt, die
Fliehkräfte
abgewandten Sinnes auf die Platten 8 eines und desselben
Paares verursacht: Diese Fliehkräfte
neigen dazu, die Platten 8 eines Paares voneinander zu
entfernen, wobei die Öffnung
der Klemmbacken 4a, 4b reduziert wird, die auf
das um den Walzdraht 2 gewickelte Schleifmaterial 5 klemmen.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform,
umfasst die Vorrichtung 1 Gleichlaufmittel 10 der
relativen Gleitbewegung der Platten 8 eines jeden Paares in
Querrichtung zum Draht 2, die gleiche Verstellungen in
entgegengesetzten Richtungen der Platten 8 selbst verursachen.
Diese Gleichlaufmittel 10 umfassen mindestens ein Zahnrad 10a,
das mit den Platten 8 im Bereich von Flächen 8c zusammenwirkt,
die zweckmäßigerweise
komplementär
zum Zahnrad 10a zahnstangenartig ausgebildet sind.
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Auch
wenn ein einziges Zahnrad 10a genügt, um den Gleichlauf der Platten 8 sicherzustellen,
sieht die dargestellte Lösung
die Verwendung von zwei Zahnrädern 10a, l0b vor,
die beide mit den zahnstangenartig ausgebildeten Oberflächen 8c der
Platten 8 zusammenwirken, die gegenüber dem Walzdraht 2 derart
symmetrisch angeordnet sind, dass die Vorrichtung 1 mechanisch
ausgeglichen ist. Ein einziges, festes Lager 9 hält eine
ganze Reihe von homologen Zahnrädern 10a oder
lOb ausgerichtet.
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Zur
Vorbereitung der Vorrichtung 1 auf den Betrieb, wird vor
allem ein Schleifmaterial 5 von Hand aus in einer oder
mehreren Schichten um den Walzdraht 2 zwischen den Klemmbacken 4a, 4b der
Presse 3 herumgewickelt. Während in einer nicht wirksamen
Stellung des Motors 20 die Platten 8 eines jeden Paars
nur frei längs
der Führungen 15 des
zylindrischen Körpers 14 schwimmen
können,
sobald der Motor 20 anläuft, übersetzt
der Antriebsriemen 21 den zylindrischen Körper 14 und
mit ihm die aus den Platten 8 bestehenden Arbeitselemente 6a, 6b in Umlauf.
Die so erzeugten Fliehkräfte
verursachen Ver stellungen in entgegengesetzten Richtungen der Platten 8 eines
jeden Paars in Richtung der Führungen 15,
wobei eine größere Spannung
der Klemmbacken 4a, 4b am Schleifmaterial 5 erzeugt
wird. Die ungleichförmige
Verteilung des Schleifmaterials 5 am Walzdraht 2 und
die gegenseitige Unabhängigkeit der
Paare von Platten 8 beträgt, dass sie auf verschiedene
Weise zusammenwirken und daher die Klemmbacken 4a, 4b ein
innen unregelmäßiges Profil
aufweisen oder, anders ausgedrückt,
dass die Verstellung an den Führungen 15 und
die Spannung auf dem Schleifmaterial 5 nicht unbedingt
dieselben für die
gesamten Paare von Platten 8 sein müssen.
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Da
gleichzeitig der Walzdraht 2 in der Richtung 2a der
Achse der Presse 3 vorrückt,
erlauben die tangentiale Wirkung und nun längs der Achse im wesentlichen
konstante Druck des Schleifmaterials 5 auf dem Draht, das
Oxyd zu entfernen, und auf die darunter liegende Fläche derselben
einzudrücken, wobei
schraubenlinienförmige
Ritze erzeugt werden.
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Die
in 5 dargestellte Lösung sieht
die Verwendung einer zweiten Presse 3a vor, die zur ersten
in entgegengesetzter Richtung derart umläuft, dass die Verwindung des
Walzdrahtes 2 ausgeglichen wird, und dessen Oberfläche mit
einer Doppelspirale eingedrückt
wird, was dann eine bessere Verankerung des Schmiermittels erlaubt.
Auf ähnliche Weise
könnte
die Vorrichtung 1 die Verwendung einer Gesamtheit von Pressen 3 vorsehen,
die in Reihe angeordnet sind und wechselweise in den zwei Richtungen
umlaufen.
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Die
so konzepierte Vorrichtung kann zahlreiche Abänderungen und Varianten erfahren,
die alle im Schutzbereich der vorliegenden Erfindung liegen. Alle
Einzelheiten können überdies
durch technisch äquivalente
Elemente ersetzt werden.
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In
der Praxis ist es klarerweise möglich,
Abänderungen
und/oder Verbesserungen vorzunehmen, die jedenfalls im Schutzbereich
der nachfolgenden Ansprüche
liegen.