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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Anwendungsbereich der
Erfindung
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Die Erfindung besteht aus einem verbesserten
Werkzeug mit einer separaten und entfernbaren Druckmatrize und Ziehmatrize,
welches insbesondere zum Druckdrahtziehen von Walzdrähten und
Drähten
geeignet ist. Ein Werkzeug entsprechend dem Oberbegriff von Anspruch
1 ist zum Beispiel aus der GB-A-2077 646 bekannt.
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2. Beschreibung des Standes
der Technik
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Das beim Stand der Technik gut bekannte Drahtziehverfahren
besteht in der Verringerung des Durchmessers von Walzdrähten oder
Drähten
mittels plastischer Verformung, die durch ein als Drahtziehmatrize
bekanntes Werkzeug mit geeigneter Form bewirkt wird.
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Draht wird mittels elektrisch angetriebener Spulen
durch das oben erwähnte
Werkzeug angetrieben, so dass der Durchmesser des Drahtes während dieses
zwangsweisen Durchgangs verringert wird.
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Ein kritischer Aspekt des gesamten
Vorgangs besteht darin, dass die Schmierung des Drahtes optimal
sein muss, um ein Fressen des Werkzeuges zu verhindern. Durch die
Länge des
Eintrittskegels der Drahtziehmatrize, die auf Grund der durch das
Gleiten des Schmiermittels in dem Werkzeug veranlassten, ununterbrochenen
Bewegung als Pumpe für
das Schmiermittel dient, wird das Anhaften des Schmiermittels an
dem Draht verbessert, aber es bleiben Probleme in Bezug auf die
Abdichtung innerhalb der Drahtziehmatrize selbst bestehen.
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Eine gut bekannte Lösung nach
dem Stand der Technik besteht darin, dass Drahtziehmatrizen aus
einer Einzeldraht-Drahtziehkernspitze bestehen, die aus Wolframkarbid
hergestellt ist, die durch Schrumpfpassung in einem innen sorgfältig ausgeformten
Gehäuse
eingefügt
ist, wobei es sich hierbei insgesamt um ein einzelnes Teil handelt,
welches direkt für
Drahtziehvorgänge
konstruierten Maschinen angepasst ist.
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Ein neueres Werkzeug weist ein aus
zwei umkehrbaren zusammenpassenden Teilen bestehendes Gehäuse aus
Stahl auf, wobei das Oberteil auf der Innenseite so geformt ist,
dass es eine Wolframkarbidmatrize aufnimmt, und das Unterteil so konstruiert
ist, dass es eine ebenfalls aus Wolframkarbid hergestellte Drahtziehkernspitze
enthält,
die zur plastischen Verformung des Walzdrahtes oder Drahtes konzipiert
ist.
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Obwohl diese Vorrichtungen die oben
beschriebenen technischen Anforderungen erfüllen, weisen sie trotzdem die
folgenden Nachteile auf.
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Wenn das einstückige Werkzeug verschlissen
ist, muss es unter erhöhtem
Gesamtkostenaufwand vollständig
ausgetauscht werden, wobei das verschlissene Werkzeug auf Grund
seiner Bauteile zu Sondermüll
wird, wofür
eine angemessene Entsorgung erforderlich ist.
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Darüber hinaus, und wiederum aus
Kostengründen,
werden die Abmessungen der Wolframkarbidspitze, die in diesem Fall
in keinster Weise wiederhergestellt werden kann, auf das unbedingt
erforderliche Minimum verringert, was negative Folgen für die Schmierung
mit sich bringt. Die Qualität
des Fertigproduktes und die Bearbeitungsrate werden dadurch herabgesetzt.
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Aus mehr als einem Teil bestehende
Werkzeuge, die zusammengebaut und zerlegt werden können, weisen
die Unannehmlichkeit möglicher
Leckagen von Schmiermittel zwischen der Druckmatrize und der Ziehspitze
sowie den Nachteil eines auf Grund der hohen Arbeitsdrücke nachgiebigen
Stahlgehäuses
auf.
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Auch in diesem Fall steigen die Kosten
auf Grund der oben beschriebenen mechanischen Schäden und
der zur Demontage und zum Austausch beschädigten Teile notwendigen Wartungsarbeiten
bemerkenswert an.
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Auch die Produktionsgeschwindigkeit
ist in diesem Fall möglicherweise
so, dass die maximale potentielle Geschwindigkeit der Drahtziehmaschinen auf
Grund von mit der Schmierung in Zusammenhang stehenden Problemen,
die durch die oben beschriebenen Leckagen verursacht werden, nicht
ausgenutzt werden kann.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht
in der Beseitigung der oben erwähnten
Nachteile des Standes der Technik.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die Erfindung besteht daher aus einem
sehr zuverlässigen
und langlebigen, verbesserten Werkzeug mit einer zerlegbaren Druckmatrize
und Ziehmatrize, welches insbesondere an das Druckdrahtziehen von
Walzdrähten
und Drähten
angepasst ist, womit durch die Optimierung der Schmierung die Produktionsgeschwindigkeiten
erhöht,
die Kosten gesenkt und dadurch der gesamte Drahtziehvorgang verbessert
wird.
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Kurz ausgedrückt weist ein verbessertes Werkzeug
mit einer zerlegbaren Druckmatrize und Ziehmatrize zum Erreichen
der o. g. und weiteren Aufgaben gemäß der Erfindung, welches insbesondere
an das Druckdrahtziehen von Walzdrähten und Drähten angepasst ist, ein zerlegbares
Gehäuse
mit einem Durchgangsloch auf, welches eine Druckmatrize und eine
Drahtziehkernspitze enthält,
die voneinander getrennt, und mit dem Loch ausgerichtet sind, wobei
mindestens eine Dichtung zwischen der unten in dem Gehäuse eingefügten Drahtzieh kernspitze
und der oben in dem Gehäuse
angeordneten Druckmatrize vorgesehen, und die Dichtung so konstruiert
ist, dass sie den Durchgang zwischen der Druckmatrize und der Drahtziehkernspitze
leckdicht macht.
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Das verbesserte Werkzeug gemäß der Erfindung
ist gekennzeichnet durch die Merkmale von Anspruch 1.
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Das zum Druckdrahtziehen von Walzdrähten und
Drähten
geeignete, neuartige Werkzeug mit separaten und entfernbaren Druck-
und Ziehmatrizen gemäß der Erfindung
bietet die folgenden Vorteile.
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Die Schmierung ist optimal und ohne
Leckagen, ermöglicht
konstant höhere
Produktionsgeschwindigkeiten und daher geringere Gesamtkosten für das Fertigprodukt.
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Durch die perfekte Schmierung wird
auch eine längere
Lebensdauer der Ziehspitze ermöglicht, die
auf Grund der hohen Arbeitsdrücke
während
des Betriebes von Drahtziehmaschinen das verschleißanfälligste
Teil ist, weshalb folglich weniger oft Wartungsarbeiten erforderlich
sind.
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Ein weiterer Vorteil der Erfindung
besteht darin, dass ihre sehr einfache Herstellung ermöglicht, dass
die Kosten für
die Herstellung ihrer verschiedenen Teile im Verhältnis zu
denjenigen der bereits im Handel erhältlichen Teile nahezu unverändert bleiben.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Weitere Merkmale, Vorteile und Details
des insbesondere zum Druckdrahtziehen von Walzdrähten und Drähten geeigneten Werkzeuges
mit einer separaten und entfernbaren Druck- und Ziehmatrize gemäß der Erfindung
werden mittels einer Durchsicht der folgenden Beschreibung unter
Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen offensichtlicher, die mittels eines nicht begrenzenden
Beispiels zwei bevorzugte Ausführungen
der Erfindung darstellen, wobei:
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1 eine
perspektivische Explosionsansicht einer ersten Ausführung des
zum Druckdrahtziehen von Walzdrähten
und Drähten
geeigneten, verbesserten Werkzeuges gemäß der Erfindung ist;
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2 eine
Querschnittsansicht der ersten Ausführung des in 1 veranschaulichten Werkzeuges gemäß der Erfindung
ist;
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3 eine
perspektivische Explosionsansicht einer zweiten Ausführung des
zum Druckdrahtziehen von Walzdrähten
und Drähten
geeigneten, verbesserten Werkzeuges gemäß der Erfindung ist; und
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4 eine
Querschnittsansicht der zweiten Ausführung des in 3 veranschaulichten Werkzeuges gemäß der Erfindung
ist;
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGEN
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Unter Bezugnahme auf die Bezugszeichen in 1 und 2 weist eine insbesondere zum Drahtziehen
von Walzdrähten
und Drähten
geeignete erste Ausführung
des Werkzeuges 1 gemäß der Erfindung ein
vorzugsweise aus Stahl bestehendes Gehäuse mit einem durch dessen
Mittelpunkt verlaufenden Durchgangsloch auf, welches aus einem Oberteil 2 und
einem Unterteil 17 besteht. Das Oberteil 2 weist ein
durch dasselbe hindurch verlaufendes, mittiges Loch 3 auf,
welches einen ersten Einlass für
den zu ziehenden Draht oder Walzdraht bildet und ein Außengewinde 4 aufweist,
um das Unterteil 17 lösbar
in Eingriff zu nehmen.
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In dem Oberteil 2 ist eine
vorteilhafterweise aus Wolframkarbid hergestellte Druckmatrize 5 eingefügt. Diese
Druckmatrize weist ein mittiges Durchgangsloch 6 auf, dessen
oberer Bereich eine an einen nachfolgenden zylindrischen Abschnitt 8 angrenzende
kegelstumpfförmige
Oberfläche 7 aufweist.
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Unter der oben erwähnten Druckmatrize 5 ist eine
Drahtziehkernspitze 10 angeordnet, die in dem Unterteil 17 der
Vorrichtung gemäß dieser
Ausführung
der Erfindung passend in Eingriff steht. Die Kernspitze ist vorteilhafterweise
ebenfalls aus Wolframkarbid hergestellt, und mit einem sich verjüngenden
oberen Abschnitt 11 versehen, welcher an einen zur Aufnahme
einer Dichtung 9 vorgesehenen Sitz 13 angrenzt.
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Der Sitz 13 legt darüber hinaus
ein mittiges Durchgangsloch 12 fest, welches einen inneren
kegelstumpfförmigen
Oberflächenbereich 14 aufweist, welcher
an einen nachfolgenden zylindrischen Abschnitt 15 angrenzt,
der in einem sich verjüngenden Bereich
16 endet.
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Die vorzugsweise aus Kupfer hergestellte Dichtung 9 nimmt
die Funktion der Abdichtung der Verbindungsstelle zwischen der Druckmatrize 5 und der
Drahtziehspitze 10 unter allen Betriebsbedingungen ein.
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Das Unterteil 17 weist eine
zylindrische Außenfläche und
ein durch dessen Mittelpunkt verlaufendes Loch 19, und
oben ein Gewinde 18 auf, damit es, wie zuvor beschrieben,
mit dem Oberteil 2 verbunden und von demselben gelöst werden
kann, und weist unten einen zur Aufnahme der Drahtziehspitze 10 konzipierten
kegelstumpfförmigen
Bereich 20 auf.
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Schließlich sollte bemerkt werden,
dass die Löcher 6, 12 und 19 jeweils
alle vollkommen zueinander ausgerichtet sind, sobald das Werkzeug
gemäß der Erfindung
zusammengebaut ist.
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Unter Bezugnahme auf die Bezugszeichen in 3 und 4 weist eine insbesondere zum Drahtziehen
von Walzdrähten
und Drähten
geeignete zweite Ausführung
des Werkzeuges 21 gemäß der Erfindung
ein vorzugsweise aus Stahl bestehendes Gehäuse mit einem durch den Mittelpunkt
verlaufenden Durchgangsloch auf, welches aus ei nem Oberteil 22 und
einem Unterteil 34 besteht, die miteinander verbunden und
voneinander gelöst
werden können.
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Das Oberteil 22 weist ein
durch dasselbe verlaufendes mittiges Loch 23 auf, wobei
dies der erste Eingang für
den zu ziehenden Walzdraht oder Draht ist, und weist ein Gewinde 24 auf
der Außenseite
auf.
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Das Loch 23 ist so konzipiert,
dass es eine Druckmatrize 25 aufnimmt, wobei diese vorteilhafterweise
ebenfalls aus Wolframkarbid hergestellt ist. Die Druckmatrize weist
ein durch deren Mittelpunkt verlaufendes Loch 26 auf, dessen
oberer Bereich eine an eine nachfolgende zylinderförmige Oberfläche 28 angrenzende
kegelstumpfförmige
Oberfläche 27 aufweist.
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Eine wiederum aus Kupfer hergestellte
Dichtung 29 trennt die Druckmatrize 25 von einer
aus Wolframkarbid hergestellten Drahtziehspitze 30, die ebenfalls
ein durch ihren Mittelpunkt verlaufendes Loch 31 aufweist.
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Die oben erwähnte Drahtziehspitze 30 wird in
das Unterteil 34 des Gehäuses des Werkzeuges 21 gemäß dieser
Ausführung
der Erfindung eingefügt,
und das oben erwähnte
Loch 31 weist eine kegelstumpfförmige Innenfläche 32 auf,
auf welche ein zylinderförmiger
Bereich 33 folgt.
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Das Unterteil 34 des Gehäuses weist
ebenfalls ein durch dasselbe verlaufendes mittiges Loch 35 mit
einem Innengewinde auf, wodurch dessen Verbinden mit, und Lösen von
dem oben erwähnten Oberteil 22 des
Gehäuses
ermöglicht
wird. Schließlich
weist das Unterteil 34 des Gehäuses unter dem Gewindebereich 36 einen
kegelstumpfförmigen
Bereich 37 auf, der zur Aufnahme der Drahtziehspitze 30 konzipiert
ist.
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Auch in diesem Fall sind die durch
die Bauteile der Erfindung verlaufenden Löcher 23, 26, 31 und 35 jeweils
alle vollkommen zueinander ausgerichtet, sobald das Werkzeug gemäß dieser
Ausführung
der Erfindung zusammengebaut ist.
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Natürlich können die Form und Abmessungen
der verschiedenen Bauteile, aus welchen das insbesondere zum Druckdrahtziehen
von Walzdrähten
und Drähten
geeignete Werkzeug mit einer separaten und entfernbaren Druck- und Ziehmatrize
besteht, in Abhängigkeit
von unterschiedlichen Anforderungen variieren, bleiben jedoch innerhalb
des Umfangs der Erfindung, wie er durch die beigefügten Ansprüche festgelegt
ist.
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Das zusammengebaute Werkzeug 1 oder 21 gemäß der Ausführungen
der Erfindung kann ohne Veränderungen
an jede bestehende Drahtziehmaschine angeschlossen werden.
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Der zu ziehende Walzdraht oder Draht
wird in das Eingangsloch 3, 23 des Oberteils des
Gehäuses
eingeführt
und mittels von einem Elektromotor angetriebener Spulen durch das
Werkzeug 1, 21 gemäß der Ausführungen der Erfindung hindurchgeführt.
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Die hauptsächlich verwendeten Schmiermittel
wie zum Beispiel Öle,
Seifen und Kalzium- oder Natriumstearate werden ebenfalls durch
das Eingangsloch 3, 23 eingeleitet und mittels
einer durch die ununterbrochene Bewegung des Drahtes und des kegelstumpfförmigen Bereiches 7, 27 an
dem Eingang der Druckmatrize 5, 25 unmittelbar
nach dem Eingangsloch 3, 23 erzeugte Pumpwirkung
an dem Draht entlanggeführt.
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Die zwischen der Druckmatrize 5, 25 und
der Ziehspitze 10, 30 angeordnete Kupferdichtung 9, 29 verhindert
dann das Austreten des oben erwähnten Schmiermittels
nach außen,
indem es dasselbe so fest wie möglich
an dem im Ziehen befindlichen Draht anhaftend hält, wodurch eine optimale Schmierung sichergestellt
wird. In der Tat unterscheiden sich die während des Vorgangs innerhalb
der Ziehspitze 10, 30 erzeugten Temperaturen und
Drücke
beträchtlich von
den innerhalb der Druckmatrize 5, 25 festgestellten,
und folglich ist auch die Verformung dieser zwei Teile anders. Das
Vorhandensein einer aus einem Werkstoff mit ganz anderen mechanischen
Eigenschaften hergestellten Dichtung 9, 29 wirkt
so, dass sie die Verbindungsstelle zwischen denselben abdichtet,
indem sie den Unterschied zwischen der Verformungsanfälligkeit
des Werkstoffes ausnutzt, aus dem die oben erwähnte Dichtung 9, 29 hergestellt
ist, und dadurch der Unterschied der Verformung der Druckmatrize 5, 25 und
der Spitze 10, 30 vollkommen ausgeglichen wird.
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Dies bringt auch den Vorteil der
Verhinderung eines möglichen
Bruches des äußeren Stahlgehäuses 1, 21 des
Werkzeuges gemäß der Ausführungen
der Erfindung durch Bersten mit sich.
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Die Geschwindigkeit der aktuellen
Drahtziehmaschinen kann daher mit allen zuvor beschriebenen Vorteilen
maximal ausgenutzt werden, da die Unannehmlichkeiten auf Grund unvollkommener Schmierung
beseitigt wurden.