EP0255507A2 - Einrichtung zum Richten und Zuführen naturharter, warmgewaltzer Drähte zu einem Verbraucher - Google Patents

Einrichtung zum Richten und Zuführen naturharter, warmgewaltzer Drähte zu einem Verbraucher Download PDF

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EP0255507A2 EP87890150A EP87890150A EP0255507A2 EP 0255507 A2 EP0255507 A2 EP 0255507A2 EP 87890150 A EP87890150 A EP 87890150A EP 87890150 A EP87890150 A EP 87890150A EP 0255507 A2 EP0255507 A2 EP 0255507A2
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Klaus Dipl.-Ing. Ritter
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    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
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    • B21D43/00—Feeding, positioning or storing devices combined with, or arranged in, or specially adapted for use in connection with, apparatus for working or processing sheet metal, metal tubes or metal profiles; Associations therewith of cutting devices
    • B21D43/02—Advancing work in relation to the stroke of the die or tool
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    • B21F—WORKING OR PROCESSING OF METAL WIRE
    • B21F1/00—Bending wire other than coiling; Straightening wire
    • B21F1/02—Straightening

Definitions

  • the invention relates to a device for feeding naturally hard, hot-rolled wires drawn from supply reels to a consumer, e.g. to a multi-point resistance welding machine, and to straighten the wires on their way from the supply reels to the consumer.
  • any hot rolled unalloyed or low alloy steel has a pronounced yield point, i.e. a load or stress limit, beyond which the steel expands very much without an additional increase in the load or stress, the stress permitted for the direct use of such steel must be set below the yield point in order to deform the components by reaching the yield point avoid. Cold working not only removes the flow properties of the steel, it also improves its breaking strength.
  • Relatively low alloyed, easily weldable steels can thus be considerably improved in their strength properties.
  • steels pretreated in this way have a smooth, clean surface, which, for example, favors the welding of intersecting wires to welded grids.
  • Such a method of manufacturing gratings, in which all work processes were carried out in succession in one train, is known, for example, from AT-B 214.241.
  • the invention is concerned with the task of designing a device for feeding naturally hard hot-rolled wires to a consumer in such a way that wire breaks are avoided when the wire feed to the straightening device is suddenly interrupted are, or that a proper transfer of the wire emerging from the straightening device at a uniform speed to a discontinuously operating consumer is ensured.
  • Each wire 1 running from a freely rotatable supply reel 4 is driven by a pair of motorized take-off rollers 2 which grips it with a clamp connection conveyed through a rotor straightening device 3.
  • the straightening device 3 has two wire guides 3a on the wire pull axis and between them a straightening rotor 3b which deflects the wire several times from the wire pull axis and rotates with a high number of wires.
  • the wire is deflected from the straight feed direction by a spring-loaded roller 5, which is arranged between two fixed rollers 6 and 7 and is mounted on an arm of a two-armed lever 8 rotatably mounted at 11, so that it normally forms a loop-like bulge 12 of a predetermined size.
  • the spring 9 loading the roller 5 must be sufficiently strong to be able to absorb the force required in the normal operation for rotating the reel 4 in the wire 1 without any appreciable reduction in the wire slack between the rollers 6 and 7.
  • a further loop 16 is arranged between each rotor straightening device 3 and the consumer 15, which is only indicated schematically, for example a grid welding machine, which is followed by a simple roller straightening device 17, which only has the task of eliminating permanent deformations resulting from the loop 16, for example.
  • the size of the loop 16 is limited by two switches 18, 19.
  • the switches 18, 19 act on the rotor straightening device 3 in such a way that the drive of the straightening rotor 3b and the drive of the puller roller pair 2 is switched to a higher speed when the switch 18 is actuated, but to a lower speed when the switch 19 is actuated.
  • the switch 18 can also be designed such that if the straightening rotor 3b does not respond to the actuation of the switch, for example because the straightening rotor 3b has been switched off and braked by actuation of the contact 10, the consumer 15 is switched off in a second switch position. On the other hand, the consumer 15 could also be switched off directly from the switch contact 10.
  • a descaling device 20 for example a motor-driven brush set, can be connected upstream of the rotor straightening device 3.
  • each rotor straightening device twists the wire to a certain extent during the straightening process, as a result of which internal stresses are built up in the wire during the straightening process, it may prove expedient to supply a large number of wires to the consumer, at least a number of rotor straightening devices in opposite directions to drive the other direction of rotation in the opposite direction of rotation in order to compensate for the torsional stresses of adjacent wires in a final product, such as a welded grid.

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Abstract

Bei einer Einrichtung zum Zuführen naturharter, warmgewalzter Drähte von Vorratshaspeln zu einem Verbraucher und zum Richten der Drähte ist in jedem Zufuhrweg eine Rotorrichtvorrichtung (3) mit einem den Draht (1) zwischen zwei ortsfesten Drahtführungen (3a) radial auslenkender und mit hoher Drahzahl umlaufender Richtrotor (3b) vorgesehen; der Draht bildet vor und hinter der Rotorrichtvorrichtung (3) Schlaufen (12, 16), wobei der vorderen Schlaufe (12) eine Abtastvorrichtung (5, 8, 10) zugeordnet ist, welche bei Unterschreiten einer Mindestlänge dieser Schlaufe die Rotorrichtvorrichtung (3) abschaltet, während der hinteren Schlaufe (16) zwei Schalter (18, 19) zugeordnet sind, die bei Erreichen einer maximal bzw. minimal zugelassenen Länge dieser Schlaufe die Rotorrichtvorrichtung (3) im Sinne einer Korrektur der Schlaufenlänge steuern.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Zuführen naturharter, warmgewalzter, von Vorratshaspeln abgezogener Drähte zu einem Verbraucher, z.B. zu einer Vielpunkt-Wider­standschweißmaschine, und zum Richten der Drähte auf ihrem Weg von den Vorratshaspeln zum Verbraucher.
  • Bisher werden in der drahtverarbeitenden Industrie, insbe­sondere dort, wo hohe Drahtfestigkeitswerte gefordert werden, wie beispielsweise beim Herstellen von Bewehrungs­matten für den Stahlbetonbau, die in einem Warmwalzver­fahren hergestellten Drähte einer nachfolgenden Kaltver­formung, etwa einem Recken, Kaltziehen oder Kaltwalzen, unterzogen, durch welche ihre Festigkeit beträchtlich erhöht werden kann. Da jeder warmgewalzte unlegierte oder niedrig legierte Stahl eine ausgeprägte Fließgrenze auf­weist, d.h. eine Belastungs- bzw. Spannungsgrenze, bei deren Überschreitung der Stahl sich ohne zusätzliche Steigerung der Last bzw. Spannung sehr stark dehnt, muß die für die unmittelbare Verwendung solchen Stahles zulässige Spannung unterhalb der Fließgrenze festgelegt werden, um Verformungen der Bauteile durch Erreichen der Fließgrenze zu vermeiden. Durch die Kaltverformung werden nicht nur die Fließeigenschaften des Stahles beseitigt, sondern es wird darüber hinaus auch noch seine Bruchfestigkeit verbessert. Es können somit relativ niedrig legierte, leicht schweiß­bare Stähle in ihren Festigkeitseigenschaften erheblich verbessert werden. Zudem haben so vorbehandelte Stähle eine glatte, saubere Oberfläche, die beispielsweise das Ver­schweißen einander kreuzender Drähte zu geschweißten Gittern begünstigt.
  • Ein solches Herstellungsverfahren von Gittern, bei welchen sämtliche Arbeitsvorgänge hintereinander in einem Zug durchgeführt wurden, ist beispielsweise aus der AT-B 214.241 bekannt.
  • Fortschritte bei der Stahlerzeugung und sinkende Preise der Legierungsstoffe ermöglichen es heute, sog. naturharte warmgewalzte Drähte mit Festigkeitseigenschaften, welche denen kaltverformter Drähte entsprechen, zu Preisen herzu­stellen, die gegenüber denen kaltverformter Drähte durchaus konkurrenzfähig sind. Auch das Schweißen naturharter warmgewalzter, stark legierter Drähte bereitet heute keine Schwierigkeiten mehr, weil zur Erzielung hoher Festigkeiten anstatt des eine Schweißung ungünstig beeinflussenden Kohlenstoffes andere Legierungselemente preiswert zur Verfügung stehen und Anwendung finden.
  • Vergleichsweise erschwert wird jedoch bei der Verwendung naturharter warmgewalzter Drähte der Richtvorgang, zumal bei den kaltverformten Drähten durch den Kaltbe­arbeitungsvorgang die gröbsten Verformungen bereits ge­glättet werden. Man kann sich daher zum Richten kaltge­zogener Drähte einfacher Rollenrichtgeräte bedienen, die im allgemeinen aus zwei in rechtem Winkel zueinander angeord­neten Rollensätzen bestehen, durch welche der Draht in jeweils einer Ebene in mit zur Auslaufseite des Richt­rollensatzes hin abnehmender Amplitude schwach gewellt hindurchgeführt wird.
  • Wesentlich bessere und daher für naturharte warmgewalzte Stähle besonders günstige Richtergebnisse lassen sich mit einer sog. Rotorrichtvorrichtung erzielen, in welcher der Draht zwischen zwei in der Drahtzugachse liegenden festen Drahtführungen mittels einer um diese Achse mit hoher Drehzahl umlaufenden Drahtführung in einem Richtrotor ausgelenkt wird. Eine Ausführungsform einer solchen Rotor­richtvorrichtung ist in der AT-B 187.401 beschrieben.
  • Da solchen Richtvorrichtungen auf Grund der erforderlichen hohen Drehzahl des Richtrotors naturgemäß ein großes Schwungmoment innewohnt, lassen sie sich nicht plötzlich abschalten und neigen daher dazu, den Draht, wenn er nicht gleichmäßig zuläuft, etwa weil sich Umgeher der Vorrats­ haspeln, von welchen der Draht abgezogen wird, verheddert haben, so weit zu verdrillen, bis er reißt. Überdies muß auf der Auslaufseite der Richtvorrichtung eine Möglichkeit geschaffen werden, den mit gleichförmiger Geschwindigkeit erfolgenden Austritt des Drahtes mit dem meist intermittie­renden Vorzug des Drahtes in einen Verbraucher, etwa eine Gitterschweißmaschine, in Einklang zu bringen, wobei zu berücksichtigen ist, daß ein befriedigendes Richten des Drahtes ein bestimmtes Verhältnis der Umlaufgeschwindigkeit des Richtrotors zur Vorschubgeschwindigkeit des Drahtes durch den Richtrotor voraussetzt.
  • Aus der DE-A-31 20 721 ist es bekannt, einen störungsfreien Zulauf eines mit gleichförmiger Geschwindigkeit vorge­schobenen Drahtes zu einem intermittierend arbeitenden Verbraucher mittels einer längenveränderbaren Drahtschlaufe zu ermöglichen, deren größte und kleinste Länge durch zwei Berührungsschalter, welche mit dem Antriebsmechanismus des Drahtes in Wirkverbindung stehen, begrenzt wird. Je nachdem, ob die Drahtschlaufe den ihre geringste oder den ihre größte Länge begrenzenden Schalter betätigt, wird die Vorschubgeschwindigkeit des Drahtes erhöht oder erniedrigt. Ferner sind z.B. aus der DE-B-1 036 198 auch Einrichtungen bekannt, die einen drahtverarbeitenden Verbraucher ab­stellen, sobald dessen Versorgung mit Draht aus irgend einem Grund gestört oder unterbrochen wird. Andere, z.B. aus der GB-A-719 051 oder der US-A-1 503 583 bekannte Vorrichtungen lösen, wenn die Drahtspannung zwischen Ablaufvorrichtung und dem Verbraucher ein vorgegebenes Maß überschreitet, das Abschneiden des Drahtes aus. Dieser Effekt ist in seinen Wirkungen einem Drahtbruch gleichzu­setzen.
  • Ausgehend von diesem Stand der Technik befaßt sich die Erfindung mit der Aufgabe, eine Einrichtung zum Zuführen naturharter warmgewalzter Drähte zu einem Verbraucher derart auszubilden, daß bei plötzlicher Unterbrechung der Drahtzufuhr zur Richtvorrichtung Drahtbrüche vermieden werden, bzw. daß eine einwandfreie Übergabe des aus der Richtvorrichtung mit gleichförmiger Geschwindigkeit aus­tretenden Drahtes an einen diskontinuierlich arbeitenden Verbraucher sichergestellt ist.
  • Diese Aufgabe wird mit einer Einrichtung der einleitend angegebenen Gattung, bei der in bekannter Weise zwischen jeder Vorratshaspel und dem Verbraucher eine in ihrer Länge veränderbare Drahtschlaufe mit zwei dieser zugeordneten Schaltern angeordnet ist, die befähigt sind, bei Erreichen einer maximalen bzw. minimalen Schlaufenlänge die Förder­geschwindigkeit einer Abzugeinrichtung im Sinne einer Korrektur der Schlaufenlänge zu beeinflussen, er­findungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen dieser ersten Drahtschlaufe und der Vorratshaspel vor der Abzugeinrich­tung eine an sich bekannte, den Draht zwischen zwei auf der Drahtzugachse liegenden Drahtführungen mittels eines mit hoher Drehzahl umlaufenden Richtrotors radial auslenkende Rotorrichtvorrichtung und zwischen der Rotorrichtvorrich­tung und der Haspel eine zweite in ihrer Länge veränderbare Schlaufe vorgesehen ist und daß dieser zweiten Schlaufe eine Abtasteinrichtung zugeordnet ist, welche bei Unter­schreiten einer vorgegebenen Mindestlänge der zweiten Schlaufe zumindest die Abzugeinrichtung und die Rotor­richtvorrichtung abzuschalten befähigt ist, während die der ersten Schlaufe zugeordneten Schalter zusätzlich zur Fördergeschwindigkeit der Abzugeinrichtung und gleichsinnig mit dieser auch die Drehzahl der Rotorrichtvorrichtung zu beeinflussen befähigt sind.
  • Anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles, das den Weg eines Drahtes von der Vorratshaspel zum Verbraucher erkennen läßt, soll die Erfindung nun näher beschrieben werden.
  • Jeder von einer frei drehbar gelagerten Vorratshaspel 4 ablaufende Draht 1 wird von einem ihn mit Klemmschluß erfassenden, motorisch angetriebenen Abzugrollenpaar 2 durch eine Rotorrichtvorrichtung 3 hindurchgefördert. Die Richtvorrichtung 3 weist auf der Drahtzugachse zwei Drahtführungen 3a und zwischen diesen einen den Draht mehrfach aus der Drahtzugachse auslenkenden, mit hoher Drahzahl rotierenden Richtrotor 3b auf.
  • Zwischen der Rotorrichtvorrichtung 3 und der Haspel 4 wird der Draht von einer federbelasteten Rolle 5, die zwischen zwei feststehenden Rollen 6 und 7 angeordnet und an einem Arm eines zweiarmigen, bei 11 drehbar gelagerten Hebels 8 gelagert ist, aus der geraden Zuführrichtung ausgelenkt, so daß er normalerweise eine schlaufenartige Ausbuchtung 12 vorbestimmter Größe bildet. Die die Rolle 5 belastende Feder 9 muß hinlänglich stark sein, um die im normalen Betrieb zum Drehen der Haspel 4 erforderliche Kraft im Draht 1 ohne nennenswerte Verringerung des Drahtdurchhanges zwischen den Rollen 6 und 7 aufnehmen zu können.
  • Erst im Störungsfalle, wenn die Drehung der Vorratshaspel 4 behindert wird, etwa dadurch, daß sich zwei Umgeher des auf der Haspel aufgewickelten Drahtes ineinander verhängen, wird der Draht zwischen den Rollen 6 und 7 allmählich gespannt. Dabei stößt der freie Arm des zweiarmigen Hebels 8 gegen einen Schaltkontakt 10, durch welchen zumindest der Antrieb der Rotorrichtvorrichtung 3 und des zugeordneten Abzugrollenpaares 2 abgeschaltet und gleichzeitig ein Abbremsen des Richtrotors 3b eingeleitet wird. Da der Draht 1 bei Beginn des Bremsvorganges noch erheblich von der Tangentiallinie der beiden Rollen 6 und 7 abweicht, kann er während des Auslaufens des Richtrotors 3b unter allmäh­licher Streckung zwischen den Rollen 6 und 7 noch ein Stück weiter gefördert werden, wodurch eine lokale, zum Bruch führende Überbeanspruchung des Drahtes durch den Richtrotor 3b vermieden wird.
  • Zwischen jeder Rotorrichtvorrichtung 3 und dem nur schema­tisch angedeuteten Verbraucher 15, etwa einer Gitter­schweißmaschine, ist eine weitere Schlaufe 16 angeordnet, der eine einfache Rollenrichtvorrichtung 17 nachgeschaltet ist, welche lediglich die Aufgabe hat, etwa aus der Schlaufe 16 resultierende, bleibende Verformungen zu beseitigen.
  • Die Größe der Schlaufe 16 wird durch zwei Schalter 18, 19 begrenzt. Die Schalter 18, 19 wirken auf die Rotorricht­vorrichtung 3 derart ein, daß der Antrieb des Richtrotors 3b und der Antrieb des Abzugrollenpaares 2 bei Betätigung des Schalters 18 auf eine höhere, bei Betätigung des Schalters 19 hingegen auf eine niedrigere Geschwindigkeits­stufe geschaltet wird.
  • Der Schalter 18 kann auch so ausgebildet sein, daß er, wenn der Richtrotor 3b auf die Schalterbetätigung nicht an­spricht, etwa weil der Richtrotor 3b durch Betätigung des Kontaktes 10 abgeschaltet und abgebremst worden ist, in einer zweiten Schalterstellung ein Abschalten des Ver­brauchers 15 bewirkt. Anderseits könnte das Abschalten des Verbrauchers 15 auch unmittelbar vom Schaltkontakt 10 aus erfolgen.
  • Da die warmgewalzten Drähte verzundert sind, kann, um diese besser verarbeiten zu können, der Rotorrichtvorrichtung 3 noch eine Entzunderungseinrichtung 20, etwa ein motorisch angetriebener Bürstensatz, vorgeschaltet sein.
  • Da schließlich jede Rotorrichtvorrichtung den Draht beim Richtvorgang bis zu einem gewissen Grad in sich verdrillt, wodurch im Draht beim Richtvorgang innere Spannungen aufgebaut werden, kann es sich bei der Zufuhr einer Vielzahl von Drähten zum Verbraucher als zweckmäßig erweisen, zumindest eine Anzahl von Rotorrichtvorrichtungen in gegenüber den anderen Rotorrichtvorrichtungen entgegen­gesetztem Drehungssinn anzutreiben, um in einem Endprodukt, etwa einem geschweißten Gitter, eine Kompensation der Torsionsspannungen benachbarter Drähte zu erzielen.

Claims (5)

1. Einrichtung zum Zuführen naturharter, warmgewalzter, von Vorratshaspeln abgezogener Drähte zu einem Verbraucher, z.B. zu einer Vielpunkt-Widerstandschweißmaschine, und zum Richten der Drähte auf ihrem Weg von der Vorratshaspel zum Verbraucher, mit einer zwischen jeder Vorratshaspel und dem Verbraucher angeordneten, in ihrer Länge veränderbaren Drahtschlaufe und zwei mit dieser zusammenwirkenden Schaltern, die befähigt sind, bei Erreichen einer maximalen bzw. minimalen Schlaufenlänge die Fördergeschwindigkeit einer Abzugeinrichtung im Sinne einer Korrektur der Schlaufenlänge zu beeinflussen, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dieser ersten Drahtschlaufe (16) und der Vorrats­haspel (4) vor der Abzugeinrichtung (2) eine an sich bekannte, den Draht (1) zwischen zwei auf der Drahtzugachse liegenden Drahtführungen (3a) mittels eines mit hoher Drehzahl umlaufenden Richtrotors (3b) radial auslenkende Rotorrichtvorrichtung (3) und zwischen der Rotorrichtvor­richtung (3) und der Haspel (4) eine zweite in ihrer Länge veränderbare Schlaufe (12) vorgesehen ist und daß dieser zweiten Schlaufe (12) eine Abtasteinrichtung (5, 8, 10) zugeordnet ist, welche bei Unterschreiten einer vorgegebe­nen Mindestlänge der zweiten Schlaufe (12) zumindest die Abzugeinrichtung (2) und die Rotorrichtvorrichtung (3) abzuschalten befähigt ist, während die der ersten Schlaufe (16) zugeordneten Schalter (18, 19) zusätzlich zur Förder­geschwindigkeit der Abzugeinrichtung (2) und gleichsinnig mit dieser auch die Drehzahl der Rotorrichtvorrichtung (3) zu beeinflussen befähigt sind.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einige der Rotorrichtvorrichtungen (3) in den übrigen Rotorrichtvorrichtungen (3) entgegengesetztem Drehungssinn antreibbar sind.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­zeichnet, daß die jeder vorderen Schlaufe (12) zugeordnete Abtasteinrichtung (5, 8, 10) zusätzlich befähigt ist, auch den Verbraucher (15) abzuschalten.
4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der bei minimaler Länge der hinteren Schlaufe (16) ansprechende Schalter (18) auch befähigt ist, bei Nichtansprechen der Abzugeinrichtung (2) und der Rotorrichteinrichtung (3) auf einen eine Vergrößerung der Schlaufe (16) auslösenden Steuerbefehl den Verbraucher (15) abzuschalten.
5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß vor jeder Rotorrichtvorrichtung (3), wie an sich bekannt, eine Entzunderungseinrichtung (20) angeordnet ist.
EP87890150A 1986-07-28 1987-07-02 Einrichtung zum Richten und Zuführen naturharter, warmgewaltzer Drähte zu einem Verbraucher Expired - Lifetime EP0255507B1 (de)

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