DE69808879T2 - Vorrichtung zur Reinigung von Draht für die Herstellung von gezogenen Metalldrähten - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die mechanische Reinigung von länglichem, im allgemeinen als Draht bezeichnetem Eisenhüttenhalbzeug, das insbesondere für die Herstellung von gezogenen Metalldrähten bestimmt ist.
• Wie allgemein bekannt ist das Ziehen ein technologisches Verfahren, über welches Halbzeug mit abgerundetem Querschnitt unter allmählichen Querschnittsabnahmen beim Durchgang von einer Reihenfolge von Zieheisen abnehmenden Durchmessers zu Drähten reduziert wird. Ein solches an Eisenhüttenerzeugnisse angewandtes Verfahren erfordert notwendigerweise eine vorherige Vorbereitung des Halbzeuges, die auf beträchtliche Weise das Ziehverfahren selbst beeinflusst.
• Es ist nämlich bekannt, dass der warm hergestellte Draht normalerweise mit Oxid-, Hydroxid-, Zunderschichten überzogen ist, die vor dem Ziehen sorgfältig entfernt werden müssen, da ihre Anwesenheit zahlreiche Mängel mit sich bringt, unter denen eine Herstellung von Drähten schlechter Qualität, ein rascher Verschleiß der Ziehsteine und eine starke Einschränkung der Ziehgeschwindigkeit.
• Eine solche Verarbeitung wird beim Stand der Technik mittels Arbeitsverfahren durchgeführt, die im wesentlichen auf zwei Grundarten zurückzuführen sind, die jeweils Verfahren chemischer oder mechanischer Art entsprechen.
• Die Verfahren chemischer Art werden über Geräte und Vorgänge durchgeführt, die im wesentlichen das Nassbeizen des Drahtes durchführen. Solche Lösungen bieten sehr hohe Qualitätsniveaus in der Reinigung an, sie betragen jedoch beträchtliche Anlagen- und Betriebskosten und vor allem schwerwiegende Mängel bei der Umweltverschmutzung.
• Die Verfahren mechanischer Art, auch wenn sie im allgemeinen eine Reinigung niedriger Qualität gegenüber jener bewirken, die von den mit der chemischen Methode arbeitenden Lösungen angeboten wird, sind zur Zeit bevorzugt, da sie einen geringeren Einschnitt in der Umwelt betragen und eine höhere Wirtschaftlichkeit, sowohl was die Anlagekosten als auch die Betriebskosten betrifft, verursachen.
• Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere eine Vorrichtung zur mechanischen Reinigung von Draht zur Herstellung von gezogenen Metalldrähten, umfassend eine Press mit Spannbacken, die während der Verwendung der Vorrichtung eine um den Draht herum gewickelte Stahlwollschicht abstützen, indem sie diese gegen den zwischen den Spannbacken vorrückenden Draht derart drücken, dass die außen das unten stehende Metall überdeckenden Oxydteilchen entfernt werden, indem die Stahlwollschicht festgehalten wird, um deren Mitnahme seitens des Drahtes selbst zu vermeiden; Arbeitselemente, welche die Spannbacken abstützen, und zueinander quer zur Vorrücklinie des Drahtes gleitend geführt sind; und Betätigungsmittel der Arbeitselemente, um die Spannbacken gegenüber der Vorrücklinie des Drahtes gegenseitig zu spannen oder zu entfernen. Eine Vorrichtung dieser Art ist aus dem Dokument IT 01.266.365 (EP-A-0 630 697) auf den Namen derselben Anmelderin bekannt.
• Die oben bezeichnete Vorrichtung hat sich dadurch als besonders vorteilhaft gezeigt, dass sie mit den Vorteilen eines kleineren Einflusses auf die natürliche Umwelt Merkmale der Lösungen mechanischer Art, zahlreiche andere Vorteile vereint, unter denen eine bemerkenswerte konstruktive Einfachheit, niedrige Anlagekosten, niedrige Betriebskosten, ein Verhältnis Werkzeugkosten pro Produkteinheit praktisch Null, eine konstante Reinigungsqualität, unabhängig von der Menge des behandelten Drahtes.
• In den Bereich der mechanischen Reinigungsarbeiten des Drahtes tritt auch die Vorbereitung der Metalloberfläche, derart, dass eine angemessene Verankerung des pulverförmigen Schmiermittels begünstigt wird, das üblicherweise auf den Draht abgelegt wird, nachdem die Oxidschicht entfernt und bevor der Draht in den Ziehstein eingeführt wurde.
• Bei dem mittels einer solchen bekannten Vorrichtung gereinigten Draht wird die Verankerung, außer dass sie den natürlichen Mikroporositäten des Metalls anvertraut wird, das charakteristischer Weise eine orangenhautartig gefaltete Oberfläche aufweist, einer Reihe von parallelen Ritzen überlassen, die in Längsrichtung des Drahtes durch die durch die Stahlwolle erfolgte Materialmitnahme ausgenommen sind.
• Eine solche Vorbereitung hat voll zufriedenstellende Ergebnisse erbracht, es wäre jedoch wünschenswert, die Bedingungen für eine noch wirksamere und vor allem modellierbare Verankerung nach freiem Ermessen in Abhängigkeit von einigen im allgemeinen veränderlichen technologischen Parametern zu schaffen, unter denen die charakteristische Zusammensetzung des Metalls des Drahtes, die Lieferbedingungen des Drahtes, die verwendete Schmiermittelart, die gewünschte Ziehgeschwindigkeit.
• Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die, die oben erwähnten Probleme zu lösen. In Übereinstimmung mit der Erfindung, wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung zur mechanischen Reinigung des Drahtes nach der Art wie im Oberbegriff des Anspruchs 1 beschrieben gelöst, bei der die Spannbacken, welche die Stahlwolle am Draht fest halten, dazu angepasst sind, um die Vorrücklinie des zwischen den Spannbacken selbst vorrückenden Drahtes zu schwenken.
• Ein solches Merkmal erlaubt, auf der Außenfläche des Drahtes schraubenlinienförmige Rillen zu erhalten, die bei Gleichheit der Längsabwicklung des Drahtes die Länge der Ritze erhöhen, wobei die Verankerungsbereiche des Schmiermittels entsprechend erweitert werden.
• Durch Veränderung der Drehgeschwindigkeit der Spannbacken ist überdies bei. Gleichheit der Vorschubgeschwindigkeit des Drahtes bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung möglich, je nach Bedarf den Zwischenabstand der schraubenlinienförmigen Ritze zu vergrößern oder verkleinern, wobei eine wirksame Kontrolle der mechanischen Bildung der Verankerungsbereiche des Schmiermittels erlaubt wird.
• Die technischen Merkmale der Erfindung sind gemäß den obigen Aufgaben klar dem Inhalt der nachstehenden Patentansprüche zu entnehmen und die Vorteile derselben gehen näher aus der eingehenden, nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen hervor, die eine rein beispielsweise und nicht begrenzende Ausführungsform darstellen. Es zeigen,
• Fig. 1 eine Gesamtansicht der Vorrichtung, gemäß der Vorschubrichtung des Drahtes und teilweise geschnitten gemäß einer zu dieser Richtung querliegenden Ebene;
• Fig. 2 eine Gesamtansicht der teilweise gemäß der Ebene II-II aus Fig. 1 geschnittenen Vorrichtung, wobei überdies die Angabe der genannten Querschnittebene aus Fig. 1 mit I-I angegeben ist;
• Fig. 3 eine Gesamtansicht, entsprechend Fig. 2, die insbesondere die Vorrichtung in ihrer Arbeitsstellung zeigt;
• Fig. 4 eine Ansicht der Vorrichtung, gemäß einer Schnittebene IV-IV aus Fig. 1 und mit einigen weggelassenen Teilen, um andere besser hervorzuheben;
• Fig. 5 eine Detailansicht einiger Einzelheiten der Erfindung.
• Entsprechend der Figuren der beigefügten Zeichnung, betrifft die Erfindung eine Vorrichtung 1, zur Reinigung von Eisenhüttendraht 2, der insbesondere für die Herstellung von Drähten durch Ziehen verwendet wird. Die Vorrichtung 1 umfasst (Fig. 1, 2 und 3) eine Presse 3, die zu einer Vorrücklinie 2a koaxial und drehbar ist, längs welcher der Draht 2 auf bekannte Art und Weise kontinuierlich in Richtung einer Ziehanlage vorrückt, die stromabwärts angeordnet und nicht dargestellt ist, da sie für die Erfindung nicht von Interesse ist. Die Presse 3 ist mit Spannbacken 4a, 4b des Drahtes 2 versehen, die durch Arbeitselemente 6a, 6b abgestützt sind, die durch einen innen hohlen, zylindrischen Körper 14 (siehe auf Fig. 4) getragen werden, der vom Draht 2 axial durchquert wird und drehbar auf einem Gehäuse 18 angebracht ist, der den zylindrischen Körper 14 selbst im Bereich der eigenen, abgewandten Enden über entsprechende Kugellager 19 abstützt.
• Insbesondere sind die Arbeitselemente 6a, 6b der Presse 3 (Fig. 1 und 2) zusammen mit den entsprechenden Spannbacken 4a, 4b durch eine Vielzahl von ebenen, miteinander zusammengebauten Metallplatten ausgeführt. Die Metallplatten weisen im einzelnen eine im wesentlichen rechteckige, längliche Form auf und sind mit einem Teil versehen, aus dem eine weite, vieleckige Öffnung 16 ausgearbeitet ist, welche die Spannbacken 4a, 4b festlegt, die ihrerseits eine geschlossene, längliche Ausbildung aufweisen und insbesondere als "V" ausgebildete Arbeitsflächen 8a, 8b tragen.
• Die Metallplatten sind im zylindrischen Körper 14 über prismatische Führungen 15 aufgenommen, die im zylindrischen Körper 14 selbst ausgenommen und radial zu denselben ausgerichtet sind. Überdies sind sie aneinander gereiht und nacheinander derart zusammengebaut, dass sie gegenüberliegende und monolithische Plattenpakete 11 bilden, in denen die einzelnen Platten gegenüber dem Draht 2 längs gestapelt und durch Paare von zylindrischen Stangen 12 zusammengehalten sind, welche die Platten eines jeden Plattenpaketes 11 durchqueren und an den eigenen Enden mit Rastbolzen 13 versehen sind.
• Die Platten eines jeden der Plattenpakete 11 folgen aneinander längs der Vorschubrichtung 2a des Drahtes 2, wobei sie sich mit den entsprechenden Platten des gegenüberliegenden Plattenpaketes 11 derart abwechseln, dass die gesamten Spannbacken 4a, 4b der Presse 3 gegenseitigeindringen; Spannbacken 4a, 4b, die in der Eigenschaft der "V"-förmigen Ausbildung der Arbeitsflächen 8a, 8b der einzelnen Platten, in gegenseitiger Kombination den Draht 2 längs der gesamten Durchgangslänge der Presse 3 umgreifen.
• Aufgrund der oben beschriebenen Merkmale, sind die Arbeitselemente 6a, 6b der Presse 3 und die daran festen und mit ihnen monolithischen Spannbacken 4a, 4b in der Führung 15 des zylindrischen Körpers 14 verstellbar und können gegenseitig in der zur Vorschubrichtung 2a des Drahtes 2 querliegenden Richtung und in beiden Richtungen dieser querliegenden Richtung mit entgegengesetzten Bewegungsrichtungen verstellt werden.
• Die Antriebsmittel 7 der Arbeitselemente 6a, 6b umfassen eine am zylindrischen Körper 14 festliegende Scheibe 19 und einen Motor 20, die wirksam mit einem Treibriemen 21 verbunden sind, der den zylindrischen Körper 14 eine Drehung um die Vorrücklinie 2a des Drahtes 2 überträgt. Bei Drehung des zylindrischen Körpers 14 sind die Arbeitselemente 6a, 6b der Presse. 3 Zentrifugalkräften ausgesetzt, die, radial auf den zylindrischen Körper 14 gerichtet, dazu neigen, die Arbeitselemente 6a, 6b voneinander zu entfernen und spannen folglich die Spannbacken 4a, 4b auf den zwischen ihnen liegenden Draht 2 (wie in Fig. 3 dargestellt). Bei Stillstand des Motors 20, bleiben die Arbeitselemente 6a, 6b jedoch unbeweglich, wobei jedoch die Möglichkeit beibehalten wird, in den Führungen 15 des zylindrischen Körpers 14 zu trieften.
• Bei Betrachtung der Fig. 1 ist es möglich festzustellen, dass die den Arbeitselementen 6a, 6b der Presse 3 erteilte Plattenausbildung besonders vorteilhaft ist, da sie erlaubt mit einem angemessenen Abstand von der Drehachse 2a des zylindrischen Körpers 14 Massen 9a, 9b zu konzentrieren, die derart bemessen sind, dass an den Spannbacken 4a, 4b Zentrifugalkräfte optimalen Ausmaßes bezüglich der Drehgeschwindigkeit des zylindrischen Körpers 14 angewandt werden.
• In einer weiterhin verbesserten, in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform, umfasst die Vorrichtung 1 Gleichlaufmittel 10 der relativen Verstellung der Spannbacken 4a, 4b gegenüber dem Draht 2. Solche Gleichlaufmittel umfassen insbesondere ein außen gezahntes Rad 10a, das koaxial und außerhalb einer Zentrierbüchse 21 des Drahtes 2 gelagert ist, und Zahnstangen 10b, 10c, die beiderseits mit dem Zahnrad 10a kämmen und die, zumal sie jeweils an den Spannbacken 4a, 4b der Presse 3 fest liegen, erlauben, die Spannbacken 4a, 4b mit einem streng identischem Ausmaß gegenüber der Vorschublinie 2a des Drahtes 2 zu entfernen bzw. anzunähern.
• Bei Verwendung sieht die Betriebsweise der Vorrichtung 1, die unter Bezugnahme auf Fig. 3 beschrieben werden kann, vor, zwischen den Spannbacken 4a, 4b der Presse 3 eine Stahlwolleschicht 5 anzuordnen, die von Hand aus um den Draht 2 gewickelt wird. Nachdem dieser Vorgang abgewickelt wurde, wird der Motor 20 in Betrieb gesetzt, der über den Treibriemen 7 den zylindrischen Körper 14 um die Vorschublinie 2a mit einer vorgegebenen Winkelgeschwindigkeit in Bewegung versetzt. Zufolge der Drehung der Presse 3, werden auf den Platten Zentrifugalkräfte angesetzt, welche die Arbeitselemente 6a, 6b in Bewegung bringen, die in zum zylindrischen Körper 14 radialen Richtung verschoben werden, wobei sie sich voneinander entfernen, bis ihre Verschiebung durch den Anschlag der Spannbacken 4a, 4b vom Draht 2 aufgehalten wird.
• Die ringförmige Ausbildung der Spannbacken 4a, 4b erlaubt, die Stahlwolle gegen den zwischen den Spannbacken 4a, 4b vorrückenden Draht zu drücken, wobei ermöglicht wird, am Draht 2 eine Tangentialkraft auszuüben, die zur Entfernung des das darunter stehende Metall außen umgebende Oxid zu entfernen, sowie ist dazu fähig, gleichzeitig die Stahlwolleschicht 5 festzuhalten, wobei verhindert wird, dass sie von der Presse 3 zufolge der durch den Draht 2 ausgeübten Mitnahmewirkung abgezogen werden könnte.
• Die Drehbewegung der Presse 3 um die Vorschublinie 2a herum zusammen mit der Spannkraft der Spannbacken 4a, 4b erlaubt der Stahlwolleschicht 5 sich in die Fläche des Drahtes 2 einzuschneiden, wobei schraublinienförmige Ritze ausgenommen werden, die mehr oder weniger gegenüber der Vorschublinie 2a in Abhängigkeit des Verhältnisses zwischen der Vorschubgeschwindigkeit des Drahtes 2 und der Drehgeschwindigkeit des zylindrischen Körpers 14 der Presse 3 mehr oder weniger geneigt sind.
• Die erfindungsgemäße Vorrichtung erreicht somit ganz die oben beschriebenen Ziele und weist überdies die Möglichkeit auf, eine geregelte Kontrolle der Dichte der Ritze zu erlauben, die man pro Längeneinheit des Drahtes 2 einfach durch Einstellung der Drehgeschwindigkeit der Presse 3 ausnehmen möchte. Es ist überdies hervorzuheben, dass die Vorrichtung 1 hohe innere Sicherheitsmerkmale für den Benutzer während der Arbeiten der Bereitstellung der Stahlwolleschicht 5 aufweist. Überdies besitzt sie den weiteren Vorteil einer gewissen konstruktiven Einfachheit, die eine hohe Zuverlässigkeit in der Betriebsweise und eine hohe Wirtschaftlichkeit in der Konstruktion und im Betrieb sicherstellt.
• Der Aufbau der Vorrichtung 1 mit Plattenpaketen 11 erlaubt schließlich die Konstruktion von modularen Vorrichtungen 1, bei denen, unter einfacher Änderung der Anzahl der die einzelnen Pakete 11 zusammensetzenden Platten, es möglich ist, die Reinigungsfähigkeit gemäß den spezifischen Erfordernissen zu erhöhen oder herabzusetzen. Die so konzipierte Erfindung kann zahlreiche Änderungen und Varianten erfahren, die alle in den Erfindungsbereich, so wie in den folgenden Patentansprüchen festgelegt, treten. Die gesamten Einzelheiten können durch technisch äquivalente Elemente ersetzt werden.

Claims (9)

1. Vorrichtung (1) zur Reinigung von Draht (2) zur Herstellung von gezogenen Metalldrähten, umfassend eine Presse (3) mit Spannbacken (4b, 4b), die eine um den Draht (2) herum gewickelte Stahlwollschicht (2) abstützen, indem sie diese gegen den zwischen den Spannbacken (4a, 4b) vorrückenden Draht (2) drücken und sie festhalten, um deren Mitnahme seitens des Drahtes (2) zu vermeiden; Arbeitselemente (6a, 6b), welche die Spannbacken (4a, 4b) abstützen und zueinander quer zur Vorrücklinie des Drahtes (2) gleitend geführt sind; und Betätigungsmittel (7) der Arbeitselemente (9a, 6b), um die Spannbacken (4a, 4b) gegenüber der Vorrücklinie des Drahtes (2) gegenseitig zu spannen oder zu entfernen, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannbacken (4a, 4b) schwenkbar um die Vorrücklinie des Drahtes (2) angepasst sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannbacken (4a, 4b) Arbeitsflächen (8a, 8b) aufweisen, die in gegenseitiger Aufeinanderfolge zum die Presse (3) durchlaufenden Draht (2) ausgebildet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsmittel (7) dazu ausgelegt sind, die Spannbacken (4a, 4b) in Anschlag am Draht (2) mit Kräften zu spannen, die im Sinne einer Auseinanderbewegung der Arbeitselementen (6a, 6b) gerichtet sind.

4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsmittel (7) dazu ausgelegt sind, um den Arbeitselementen (6a, 6b) eine derartige Drehung um den Draht (2) herum aufzuerlegen, dass Zentrifugalkräfte eingeleitet werden, die Spannbacken (4a, 4b) am Draht (2) spannen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie konzentrierte Massen (9a, 9b) umfasst, die an den Spannbacken (4a, 4b) festliegen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie Gleichlaufmittel (10) der Gleitbewegung bezüglich der zur Vorrücklinie des Drahts (2) querliegenden Spannbacken (4a, 4b) umfasst.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleichlaufmittel (10) ein Rad (10a) mit Außenzahnung umfassen, das koaxial zur Vorrücklinie des Drahtes (2) gelagert ist, und Zahnstangen (10b, 10c), die mit dem Zahnrad (10a) kämmen und gegenüber den Spannbacken (4a, 4b) der Presse (3) festliegen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens drei Spannbacken (4a, 4b) umfassen, die aneinandergereiht sind und längs des Drahtes (2) aufeinanderfolgen, wobei sie sich geordnet die eine gegenüber der anderen abwechseln.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Vielzahl von Spannbacken (4a, 4b) umfasst, die jeweils in Pakete (11) mit einer längs der Vorrücklinie des Drahtes (2) ausgerichteten Stapellänge besitzen.