EP1502669B1

EP1502669B1 - Drahtziehvorrichtung und Ziehscheibentrommel für eine Drahtziehvorrichtung

Info

Publication number: EP1502669B1
Application number: EP04102892.9A
Authority: EP
Inventors: Carsten Schauhoff
Original assignee: Ernst Koch & Co KG GmbH
Current assignee: Ernst Koch & Co KG GmbH
Priority date: 2003-06-23
Filing date: 2004-06-23
Publication date: 2017-03-15
Anticipated expiration: 2024-06-23
Also published as: EP1502669A1; US20050056070A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Drahtziehvorrichtung mit einer Decke, wobei oberhalb der Decke eine Ziehscheibentrommel mit einer Kühlung angeordnet ist und weiter ein Ziehscheibentrommel-Antriebsmotor sowie Vor- und Entsorgungsleitungen für die Kühlung vorgesehen sind.
Eine mit Ziehscheibentrommeln ausgerüstete Drahtziehvorrichtung in Geradeausziehversion ergibt sich aus dem Prospekt Koch "Maschinen für die Drahtindustrie", 2.98. Den Ziehscheibentrommeln ist je ein Getriebe im Unterflurbereich derselben zugeordnet. Das Getriebe steht über Keilriemen als Transmissionsmittel mit je einem seitlich abgelegenen Antriebsmotor in Verbindung. Der sitzt einstellbar gelagert an einer Tragwand der Drahtzieh-vorrichtung. Das beschränkt den Unterbringungsraum für die erforderlichen Ver- und Entsorgungsleitungen, Absaugrohre für Ziehpulver etc. und deren Zugänglichkeit für Wartungszwecke erheblich ein und nimmt überdies Einfluss auf die Bauhöhe.
Der DE-PS 25 53 215 sind weitere Details der Ziehscheibentrommel, respektive Drahtziehvorrichtung entnehmbar, wie eine Flüssigkeit führende Innenkühlung und Kühlluft führende Außenkühlung.
Aus der US 6 116 068 ist es grundsätzlich, wenn auch für das Ziehen von Kupferdrähten bei relativ kleinen Anlagen mit relativ kleinen Ziehkräften, bekannt, einen Ziehscheibentrommel-Antriebsmotor getriebefrei und koaxial mit der Ziehscheibentrommel zu verbinden.
Bei einer aus der GB 1 390 070 A1 bekannten Drahtziehvorrichtung, die den Oberbegriff des Patentanspruchs 1 offenbart, bzw. Ziehscheibentrommel ist unterhalb der Decke ein zum Antrieb dienendes Aggregat angeordnet.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Drahtziehvorrichtung wie Eingangs angegeben hinsichtlich der antriebstechnischen/ baulichen Mittel zu verbessern. Diese Aufgabe ist bei einer Drahtziehvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst, wobei darauf abgestellt ist, dass der getriebefrei und koaxial mit der Ziehscheibentrommel verbundene Ziehscheibentrommel-Antriebsmotor unterhalb der Decke angeordnet ist, wobei zugleich unterhalb der Decke beidseitig, auf der Bedienungsseite und der Rückseite, Ver- und Entsorgungsleitungen untergebracht sind.
Wesentlich ist also, dass der unterhalb der Decke, welche die Drahtziehvorrichtung der hier betrachteten Art grundsätzlich horizontal aufteilt, angeordnete Ziehscheibentrommel-Antriebsmotor angeordnet ist, derart, dass beidseitig, auf der Bedienungsseite und der Rückseite der Vorrichtung, Ver- und Entsorgungsleitungen untergebracht sind. Diese Anordnung des getriebefrei und koaxial verbundenen Ziehscheibentrommel-Antriebsmotors erbringt eine wesentlich günstigere Gesamtanordnung der Drahtziehvorrichtung.
Hinsichtlich der Durchführung der Versorgungsleitungen durch den Ziehscheibentrommel-Antriebsmotor kann unter Umständen, wie nachstehend noch im Weiteren dann ausgeführt, die Durchführungen durch den als Hohlwelle ausgebildeten Rotor des Zielscheibentrommel-Antriebsmotors gegeben sein. Andererseits kann es sich aber auch insofern um eine Vollwelle handeln, die entsprechende Bohrungen bzw. Durchlässe aufweist. Ein Synchronmotor, wie hier angesprochen, ist markterhältlich und in den erforderlichen Leistungsbereichen zuverlässig. Es ergibt sich eine kompaktere Bauweise. Das schafft Raumgewinn nicht nur für die genannten seitlichen Bereiche, sondern für den Unterflurbereich schlechthin. Auch im Hinblick auf eine erforderliche Ziehpulver-Absaugvorrichtung. Die Bautiefe der Drahtziehvorrichtung fällt geringer aus. Maßnahmen, wie das Wiederanschweißen gerissener Drähte, werden dadurch wesentlich erleichtert.
Es erweist sich als günstig, dass die Lagerung der Ziehscheibentrommel durch unmittelbare Verbindung mit dem Rotor des Synchronmotors von diesem übernommen ist. Die Nutzung des Lagers des Additionsteils erweist sich als wirtschaftlich, wobei es im Falle leistungsstärkerer Drahtziehvorrichtungen auch sinnvoll sein kann, dass die Lagerung des Rotors des Synchronmotors im Hinblick auf die gleichzeitige Lagerung der Ziehscheibentrommel verstärkt ausgebildet ist. Zudem ist es von Vorteil, dass die Ziehscheibentrommel vermittels eines an den Synchronmotor angeflanschten Scheibenkopfes angetrieben ist. Es erweist sich als baulich günstig, wenn der Scheibenkopf mittels eines Halslagers an den Rotor des Synchronmotors angeflanscht ist. Darüber hinaus besteht ein vorteilhaftes Merkmal darin, dass der Synchronmotor, jedenfalls teilweise, in radialer Überdeckung zu der Ziehscheibentrommel angeflanscht ist. Eine Lösung von sogar eigenständiger Bedeutung ergibt sich ferner dadurch, dass die Ziehscheibentrommel im Querschnitt topfartig ausgebildet ist mit einem dem Synchronmotor zugewandten Topfboden. So erhält man einen nach oben offenen Aufbau, der aber wahlweise durch einen Revisionsdeckel verschlossen werden kann. Der einen praktischen Schutz entfaltende Revisionsdeckel lässt sich bei Bedarf entfernen, so dass im Topfraum untergebrachte Funktionsteile ohne weiteres rasch zugänglich sind. Bspw. Verschleißteile lassen sich so umgehend austauschen. Der Topfboden kann sodann eine Zusatzfunktion erfüllen, indem er zugleich der Übertragung des Antriebsmoments von dem Synchronmotor auf die Ziehscheibentrommel dient. Er übernimmt so Flanschfunktion. Der Topfboden kann zugleich Träger jedenfalls von Teilen einer Kühlvorrichtung sein. Die weist bevorzugt einen geschlossenen Kühlmittelkreislauf auf. Der Anschluss an eine Versorgungsquelle kann über den Rotor gehen, wenn der Rotor des Synchronmotors als Hohlwelle ausgebildet ist. Entsprechend sind Versorgungsleitungen der Kühlvorrichtung durch den achszentralen Hohlraum der Hohlwelle führbar. Eine besonders raumsparende Lösung wird erzielt, wenn der Synchronmotor sich bis in das Innere der topfartigen Ziehscheibentrommel erstreckt. Ein solcher teilweise in die Ziehscheibentrommel eingezogener Motorkörper kann dabei die Funktion eines zentralen Aussteifkernes für die relativ dünnwandige Ziehscheibentrommel übernehmen.
Der Gegenstand der Erfindung ist nachstehend anhand eines zeichnerisch veranschaulichten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1: die weitestgehend schematisch dargestellte Ziehscheibentrommel im Vertikalschnitt mit unterseitig angedocktem Synchronmotor, gemäß Grundversion,
Fig. 2: eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung unter Anwendung eines Halslagers, eine erste Variante verkörpernd,
Fig. 3: in Darstellung wie Fig. 2 eine zweite Variante, wobei der Synchronmotor teilweise in den Topfraum der Ziehscheibentrommel eingezogen eingebaut ist,
Fig. 4: den elektrischen Synchronmotor in isolierter, perspektivischer Wiedergabe.

Die dargestellte Ziehscheibentrommel 1 ist in einem Durchbrechungsbereich 2 einer Drahtziehvorrichtung 3 angeordnet.
Der Durchbrechungsbereich 2 befindet sich in einer Decke 4 eines Betts 5 der Drahtziehvorrichtung 3. Die besitzt mehrere Ziehstationen.
Den verbindenden Part stellt ein Basisträger 6. Der weist einen peripheren Flansch 7 auf. Letzterer übergreift den oberseitigen Lochrand des Durchbrechungsbereichs 2 und ist dort fixiert.
Die Befestigungsstelle trägt das Bezugszeichen 8. Es kann sich um einen Schraubenkranz handeln.
Die oberhalb der Decke 4 stehende Ziehscheibentrommel 1 wird von einem unterhalb der Decke 4 angeordneten Ziehscheibentrommel-Antriebsmotor 9 stufenlos in Rotation versetzt bzw. abgebremst. Die Drehung findet um eine geometrische Achse x-x statt. Die Achse x-x kann vertikal ausgerichtet sein. Bevorzugt liegt eine in Drahtziehrichtung liegende Neigung vor. Zusätzlich kann eine frontal gerichtete Neigung eingeräumt sein. Frontal meint eine Bedienungsseite 10 der Anlage.
Der Ziehscheibentrommel-Antriebsmotor 9 ist als elektrischer Synchronmotor ausgebildet. Er ist getriebefrei und mit der Ziehscheibentrommel 1 verbunden. Das geschieht gemäß Grundversion im Bereich der Decke 4 bzw. des Basisträgers 6. Diese Befestigungsstelle ist mit 11 bezeichnet. Sie verbindet den drehenden Teil des Synchronmotors, den Rotor 12 also, mit der topfförmig ausgebildeten Ziehscheibentrommel 1. Letztere schließt befestigungsseitig mit einem Topfboden 13 ab. An dessen Unterseite erstreckt sich ein ringscheibenförmiger Rotorflansch 14, der eine Öffnung 15 des Basisträgers 6 frei durchsetzt.
Zwischen dem Topfboden 13 und dem Rotorflansch 14 ist die erwähnte Befestigungsstelle 11 ausgebildet, bspw. realisiert als Schraubenkranz.
Der Stator 16 des elektrischen Synchronmotors steht in fester Verbindung mit dem Basisträger 6. Die diesbezügliche Befestigungsstelle trägt das Bezugszeichen 17 und besteht wiederum aus einem Schraubkranz.
Erkennbar ist die Lagerung der Ziehscheibentrommel 1 durch unmittelbare Verbindung mit dem Rotor 12 des Synchronmotors von diesem übernommen. Die Lagermittel des Synchronmotors sind im Allgemeinen entsprechend leistungsfähig ausgelegt. Reicht die gängige Ausstattung nicht, so ist es sinnvoll, die Lagerung des Rotors 12 des Synchronmotors im Hinblick auf die gleichzeitige Lagerung der Ziehscheibentrommel 1 verstärkt auszubilden. Dabei wirkt sich vorteilhaft aus, dass der Topfboden 13 zugleich, und so auf kürzestem Wege, der Übertragung des Antriebsmoments von dem Synchronmotor auf die Ziehscheibentrommel 1 dient. Das schon ergibt gegenseitige Stabilisierung.
Der Topfboden 13 geht peripher in die im Wesentlichen zylindrische Topfwand 18 über. Die setzt an einer peripheren Ringstufe 19 des Topfbodens 13 an. Das diesbezügliche Ende ist verdickt ausgebildet und wird im Übrigen von einem freistehenden Ringkragen 20 des Basisträgers 6 umfasst. Hier befindet sich eine fußnahe Aufwickelstelle 21 für den Draht. Es handelt sich um eine rotationssymmetrische Kegelflanke, anteilig gebildet vom Stirnende des Ringkragens 20 und der besagten, nach radial auswärts gerichteten Verdikkung. Hier baut sich von unten her eine Drahtwendel auf, gehend bis zu einer oben gelegenen Abwickelstelle an der Ziehscheibentrommel 1.
Der Synchronmotor ist, jedenfalls in teilweiser radialer Überdeckung zu der Ziehscheibentrommel 1, angeflanscht. Der Querschnitt des Synchronmotors geht gemäß Zeichnung gegenüber dem topfförmigen Querschnitt der Ziehscheibentrommel 1 realiter leicht zurück. Selbst das ergibt ausreichend Andockfläche.
Die generelle Verwendung eines elektrischen Synchronmotors, seine kompakte Zuordnung zur Ziehscheibentrommel 1 schaffen im Unterflurbereich sowie beidseitig, also auf der Bedienungsseite 10 wie der Rückseite 22, Freiraum 23 für die verschiedenen Ver- und Entsorgungsleitungen für der Kühlung dienende Vorkehrungen, ebenso für ein Absaugrohr für das anfallende Ziehpulver. Im Übrigen lässt sich die Bauhöhe verringern.
Die Rückseite 22 ist durch eine Wand 24 der Drahtziehvorrichtung 3 begrenzt.
Die Ziehscheibentrommel 1 weist eine Flüssigkeit führende Innenkühlung auf, bezeichnet als Kühlvorrichtung 25. Sie besteht aus einem gekammerten Ringspalt 26, der über einen Zulauf 27 und einen Ablauf 28 versorgt wird.
Die den Ringspalt 26 zu dem Topfinneren 29 hin abschottenden Mittel sind gängig und sollen hier nicht weiter erörtert werden, nur, dass die Kühlvorrichtung 25 einen geschlossenen Kühlmittelkreislauf aufweist. Im genannten Vorläufer ist dagegen die Technik praktiziert, dass die Kühlvorrichtung 25 hinsichtlich des Ringspaltes einen querschnittsreduzierten, offenen Spalt belässt zum Abfließen und Auffangen des Kühlmittels in einer Rinne 30. Diese Ausstattung ist in der ersten Variante (Fig. 2) praktiziert und kann auch für die zweite Variante (Fig. 3) vorgesehen sein.
Zurückkommend auf die Grundversion bleibt noch festzuhalten, dass der Topfboden 13 Träger jedenfalls von Teilen der Kühlvorrichtung 25 ist. Die sind bodenseitig als zentral gelegene Drehführungen 31, 32 ausgebildet, im Anschluss stehend zu dem erwähnten wandseitigen Zulauf 27 bzw. Ablauf 28. Letztere sind entsprechend der Anzahl der Ringspalte 26 bzw. Kammern anschlussmäßig vorgesehen und mitdrehend. Die Versorgung geschieht vom Unterflurbereich her. Es sei auf den dortigen Anschluss 33 verwiesen. Von hier gehen Versorgungsleitungen zur Kühlvorrichtung 25 aus, verlaufend durch den achszentralen Hohlraum 34 des als Hohlwelle gestalteten Rotors 12. Der entsprechende Hohlwellenmotor geht deutlich aus Fig. 4 hervor.
Das nach oben öffnende Topfinnere 29 der Ziehscheibentrommel 1 bietet einen für Montagezwecke sowie für die Wartung günstigen Zugang. Die Öffnung ist durch einen Revisionsdeckel 35 schließbar.
Nun zur ersten Variante (Fig. 2): Diese ist hinsichtlich der Motorisierung prinzipiell gleichen Aufbaues. Die Bezugsziffern sind, soweit zum Verständnis erforderlich, sinngemäß übertragen, dies zum Teil ohne textliche Wiederholungen.
Ein in der genannten Figur erkennbarer baulicher Unterschied ergibt sich jedoch dadurch, dass die Ziehscheibentrommel 1 vermittels eines an den Synchronmotor angeflanschten Scheibenkopfes 36, also von oben her angetrieben ist. Letzterer steht über ein zentrales Halslager 37 mit dem Rotor 12 des Synchronmotors in Verbindung. Der Rotorflansch 14 des Rotors 12 setzt sich zentral im Topfinneren 29 als Wellenstück 38 in Richtung des Scheibenkopfes 36 fort. In Gegenrichtung lädt ein zentraler Anschlussstutzen 39 aus. Der sitzt konuszentriert sowie verschraubt am Wellenstück 38 fest. Die Verbindung des Scheibenkopfes 36 zur Topfwand 18 der Ziehscheibentrommel 1 hin geht über eine Befestigungsstelle 40. Auch diese kann als Schraubkranz realisiert sein.
Den topfinneren Abschluss des Ringspaltes 26 der Kühlvorrichtung 25 stellt hier eine innere, nach oben gerichtete Ringwand 41 des Basisträgers 6. Letzterer geht auswärts gerichtet in eine die Rinne 30 mit bildende Einstülpung 42 über, an der sich das untere Ende der im Grunde zylindrischen Topfwand 18 der Ziehscheibentrommel 1 drehführt.
Die zweite Variante gemäß Fig. 3 unterscheidet sich vom vorerläuterten Gegenstand baulich dadurch, dass der Synchronmotor sich bis in das Topfinnere 29 der Ziehscheibentrommel 1 erstreckt. Hier ist etwa die halbe vertikale Höhe des Topfinneren 29 genutzt. Die entsprechende Überlappung zur nach oben verlaufenden Ringwand 41 lässt den querschnittsangepassten Umriss des Synchronmotors als zentralen Stützkern fungieren.
Die Ringwand 41 setzt in der in Fig. 2 dargestellten Weise nach oben hin fort. Eine Einsteckbegrenzung wird erreicht durch eine einwärts gerichtete, horizontale Ringschulter 43, an welcher sich die Befestigungsstelle 17 zum Stator 16 hin befindet. Der Rotoranschluss ist wie zu Fig. 2 geschildert.
Die Drahtspannung ist selbstregulierend. Das geht über eine Tastrollenregelung. Entsprechender Abgriff kann an einer als Geber fungierenden Bogenzone des Drahtes, wie sie sich an der kopfnahen Abwickelstelle der Ziehscheibentrommel 1 ergibt, erfolgen und in Steuerimpulse für den Synchronmotor umgesetzt werden. So werden die durch dünner werdenden Draht sich stationsweise erhöhenden Drehzahlen der Trommeln exakt herbeigeführt, d. h. es stellt sich die passende Ziehscheibengeschwindigkeit ein.

Claims

Drahtziehvorrichtung mit einer Decke (4), wobei oberhalb der Decke (4) eine Ziehscheibentrommel (1) mit einer Kühlung angeordnet ist und weiter ein Ziehscheibentrommel-Antriebsmotor (9) sowie Ver- und Entsorgungsleitungen für die Kühlung vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass der getriebefrei und koaxial mit der Ziehscheibentrommel (1) verbundene Ziehscheibentrommel-Antriebsmotor (9) unterhalb der Decke (4) angeordnet ist, wobei zugleich unterhalb der Decke (4) beidseitig, auf der Bedienungsseite und der Rückseite Ver- und Entsorgungsleitungen untergebracht sind.
Drahtziehvorrichtung (3) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kühleinrichtung mit den Zu- und Ablauf betreffenden Versorgungsleitungen vorgesehen ist und dass die Versorgungsleitungen durch den als elektrischen Synchronmotor ausgebildeten Ziehscheibentrommel-Antriebsmotor (9) hindurchgeführt sind.
Ziehscheibentrommel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ziehscheibentrommel-Antriebsmotor (9) unterhalb der Ziehscheiben-trommel (1) angeordnet ist.
Drahtziehvorrichtung (3) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kühleinrichtung mit den Zu- und Ablauf betreffenden Versorgungsleitungen vorgesehen ist und dass die Versorgungsleitungen durch den Ziehscheibentrommel-Antriebsmotor (9) hindurchgeführt sind.
Drahtziehvorrichtung (3) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerung des Rotors (12) des Synchronmotors im Hinblick auf die gleichzeitige Lagerung der Ziehscheibentrommel (1) verstärkt ausgebildet ist.
Drahtziehvorrichtung (3) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ziehscheibentrommel (1) vermittels eines an den Synchronmotor angeflanschten Scheibenkopfes (36) angetrieben ist.
Drahtziehvorrichtung (3) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Scheibenkopf (36) mittels eines Halslagers (37) an dem Rotor (12) des Synchronmotors angeflanscht ist.
Drahtziehvorrichtung (3) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Synchronmotor, jedenfalls teilweise, in radialer Überdeckung zu der Ziehscheibentrommel (1) angeflanscht ist.
Drahtziehvorrichtung (3) nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ziehscheibentrommel (1) im Querschnitt topfförmig ist mit einem dem Synchronmotor zugewandten Topfboden (13).
Drahtziehvorrichtung (3) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Topfboden (13) zugleich der Übertragung des Antriebsmoments von dem Synchronmotor auf die Ziehscheibentrommel (1) dient.
Drahtziehvorrichtung (3) nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Topfboden (13) Träger jedenfalls von Teilen einer Kühlvorrichtung (25) ist.
Drahtziehvorrichtung (3) nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlvorrichtung (25) einen geschlossenen Kühlmittelkreislauf aufweist.
Drahtziehvorrichtung (3) nach einem der Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (12) des Synchronmotors als Hohlwelle ausgebildet ist.
Drahtziehvorrichtung (3) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Versorgungsleitungen der Kühlvorrichtung (25) durch den achszentralen Hohlraum (34) der Hohlwelle geführt sind und/ oder dass der Synchronmotor sich bis in das Innere (29) der topfartigen Ziehscheibentrommel (1) erstreckt.