EP2511019B1

EP2511019B1 - Vorrichtung zum Feinreinigen von Drahtoberflaechen

Info

Publication number: EP2511019B1
Application number: EP12002085.4A
Authority: EP
Inventors: Heinz Meier
Original assignee: Meier Technische Beratungen GmbH
Current assignee: Meier Technische Beratungen GmbH
Priority date: 2011-04-16
Filing date: 2012-03-23
Publication date: 2013-10-02
Anticipated expiration: 2032-03-23
Also published as: PL2511019T3; EP2511019A3; EP2511019A2; DE102011017360A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, welche für die Feinreinigung vorwiegend bereits entzundeter und gezogener Drähte dient.
Es ist üblich bei jeder Kaltverformung Öle, Fette, Emulsionen und Stearate zu benutzen, deren auf dem Draht verbleibenen Reste sich bei den nachfolgenden Teilungsschritten negativ bemerkbar machen und die angestrebte Produktionsqualität beeinträchtigen. In der Praxis kommen folgende unterschiedliche Verfahren zur Anwendung:

Ultraschallanlagen
Das Verfahren basiert auf dem Erfolg der Kavitation, konzentriert in einem mit Reinigungsflüssigkeit gefüllten Behälter. Das bei diesem Verfahren entstehende Kavitationsfeld bewirkt eine direkte Reinigung von Drähten oder anderen Endlosmaterialien.
Hochdruck-Reinigungsanlagen
Dieses Verfahren eignet sich besonders bei leichten Oberflächenverschmutzungen, in dem Düsen ein Reinigungsmedium mit hoher Geschwindigkeit entgegen der Drahtlaufrichtung aufbringen. Es wirken hohe mechanische Kräfte durch den erzielten Druck auf die Oberfläche ein und lösen die Verschmutzungen ab. Die Reinigungsleistung wird dabei durch die Druckstärke und Anzahl der Düsen bestimmt.
Chemische Reinigung
Der Einsatz von Säuren und anderen Chemikalien sowie die Zufuhr von Wärmeenergie zur Beschleunigung der chemischen Reaktion bilden die Voraussetzung auch für die Umwelt ungünstige Reinigung durch Chemie.
Mechanische Reinigungsanlagen
Genannte Reinigungsanlagen finden Verwendung für die Ab- und Vorreinigung von Drähten. Die Kombination besteht meist aus rotierenden Bürsten und einem durch Düsen aufgebrachtem Reinigungsmittel.

Alle beschriebenen Möglichkeiten erfordern einen hohen materiellen Aufwand und sind daher in der Anschaffung und in der Unterhaltung sehr teuer.
Allen bisher genannten Lösungen der Drahtreinigung zur Weiterbearbeitung und zur Erreichung höchster Qualitätsstufen haftet der Nachteil an, dass kleinste Lunker, Vertiefungen und Löcher mit feinstem fest anhaftenden, nicht entfernbaren Schmutz, gefüllt sind.
Dieser generelle Nachteil wird beispielsweise auch nicht mit den nachfolgend genannten Veröffentlichungen gelöst. So beschreibt die DE 695 08 293 T2 ein Verfahren zum Polieren von Metallbändern, wo die sehr feinen Löcher, Vertiefungen oder Ähnliches derart poliert werden, dass die Innenseite der Vertiefungen mit einer Mischung aus einem Schleiffluid oder Wasser mit Schleifkörnern poliert wird. Auch die DE 1676964 beschreibt ein Drahtreinigungsgerät. Hier erfolgt die Reinigung des Drahtes durch mit einer Flüssigkeit getränkten Hanf, der sich in einem Hohlkörper befindet, wobei die Flüssigkeit aus einem Vorratsbehälter laufend nachfließen kann. Ferner zeigt die US-Patentschrift 4,811,748 eine Oberflächenbehandlungsvorrichtung der Art, dass zur Reinigung und anderweitigen Oberflächenbehandlung von laufendem Material ein Körper mit einer Durchgangsbohrung versehen ist, in der das Material während einer Bewegung auf einem Weg durch die Vorrichtung geleitet wird, wobei der Körper mit einer Einrichtung versehen ist und eine innere Aushöhlung aufweist, die mit einem Behandlungsmittel unter Druck gespeist wird und einen, einen Strahl ausbildenden Schlitz hat, der die Aushöhlung mit der Durchgangsbohrung derart in Verbindung bringt, dass ein genau definierter laminarer Strahl des Behandlungsmittels unter einem spitzen Winkel auf das laufende Material gerichtet ist.
Ein Vorrichtung zum Reinigen von zylindrischen Oberflächen ist in der US-A-3641608 beschrieben.
Ein qualitativ anspruchsvolles Endprodukt erfordert daher generell eine Reinigung vor der Weiterverarbeitung, so dass es die Aufgabe der Erfindung ist, eine Vorrichtung zur Feinreinigung, insbesondere von bereits gezogener Drähte zu schaffen, welche selbst den in den kleinsten Ausnehmungen bzw. winzigsten Löchern fest anhaftenden Schmutz entfernt und so eine Weiterverarbeitung, wie eine anschließende Beschichtung der Drähte mit den verschiedensten Beschichtungsmitteln problemlos garantiert, bei gleichzeitigen geringst möglichen Investitions- und Unterhaltungskosten.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 sowie den Unteransprüchen 1 bis 5 gelöst.
Der über spezielle Vorrichtungen vorgereinigte Draht wird zur Feinreinigung beim Durchziehen durch die Vorrichtung mittels der in der Längsachse oszillierende Spezialstahldrahtbürsten, die so bei der Hubbewegung an den zu bearbeitenden Draht angepresst werden, dass eine maximale Reinigung erfolgt. Ein Festsetzen von Schmutzpartikeln bei der Hin- und Herbewegung der Spezialstahldrahtbürsten wird verhindert, indem diese mit tempariertem Wasser laufend gespült werden. D. h., beim fortlaufenden Reinigungsvorgang kommt es dadurch zu keinerlei Beeinträchtigung der Reinigungswirkung der sich ansonsten zusetzenden Spezialstahldrahtbürsten. Außerdem sind die ausgewaschenen Schmutzpartikel leicht aus dem Spülwasser zu entfernen und zu entsorgen, ohne das Probleme, wie sie beispielsweise bei der Verwendung von Chemikalien bekannt sind, auftreten. Durch Längsbürsten entsteht gleichzeitig eine feinst aufgeraute Oberfläche durch die sich die Schmierstoffaufnahme erheblich verbessert und so den nachfolgenden Ziehvorgang merklich optimiert bei gleichzeitiger Erreichung hoher Ziehgeschwindigkeiten bei geringsten Ziehsteinverschleiß. Trotz der sich durch geringe Investitions- und Unterhaltungskosten auszeichnenden Vorrichtung ist eine Oberflächengüte erreichbar, die ansonsten nur mit bedeutend höheren Kosten und mit erheblichem betrieblichem Aufwand realisierbar ist.
Zusammenfassend ergeben sich somit folgende Vorteile:

optimale Reinigung der Drahtoberfläche von störenden Rückständen
hohe Ziehsteinhaltbarkeit
hohe Ziehgeschwindigkeiten
veredlungsfähige Oberflächen
niedrige Investitionen
geringe Unterhaltungskosten
unkomplizierter betriebsfreundlicher Aufbau der Vorrichtung, wodurch kaum Stillstandszeiten für Pflege und Wartung auftreten

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher beschrieben werden.
Dabei zeigen:

Fig. 1 - eine Draufsicht der Vorrichtung
Fig. 2 - eine Vorderansicht der Vorrichtung
Fig. 3 - eine Seitenansicht der Vorrichtung
Fig. 4 - eine schematische Explosionsskizze der Vorrichtung
Fig. 5 - eine perspektivische Seitenansicht der beweglichen Innenseite mit Bürstensatz

Die Vorrichtung besteht jeweils aus zwei außenliegenden Seitenplatten 1; 2, die durch vier Rundbolzen 3 fest miteinander verbunden sind, indem die Rundbolzen 3 an den äußeren Enden mit Innengewinde versehen sind und über die Außenflächen der jeweiligen Seitenplatte 1; 2 mittels einer durchsteckbaren Schraube 4 eine Einheit bilden. Eine bewegliche, als Komplex ausgeführte Inneneinheit 5, wird aus den Seitenplatten 6, die durch vier Spannbolzen 7 und einer Grundplatte 8, die auf den an der jeweiligen Innenseiten der Seitenplatten 6 befindlichen Aufnahme 9 aufgeschraubt ist, zusammengehalten. Die in den Seitenplatten 6 befindlichen Bohrungen 10 zur Durchführung der Rundbolzen 3 sind als Gleitlager ausgeführt. Auf der Grundplatte 8 der Inneneinheit 5 sind Führungen 11 angebracht, in welche spezielle Aufnahmeboxen 12 für entsprechend geformte Spezialstahldrahtbürsten 13 gleiten. Die Aufnahmeboxen 12 und die damit verbundenen Spezialstahldrahtbürsten 13 werden durch Federn 14 in Richtung des durchlaufenden Drahtes 15 gedrückt. Unter den Spezialstahldrahtbürsten 13 sind in der Grundplatte 8 Öffnungen 16 eingelassen, durch die Spülwasser (aus einem nicht dargestellten Behälter), welches von oben auf die Spezialstahldrahtbürsten 13 aufgesprüht wird, wieder austreten kann und so dem Wasserkreislauf wieder zugeführt wird. Die Spezialstahldrahtbürsten 13 befinden sich auf gleicher Höhe mit dem zu reinigendem durchlaufenden Draht 15, der durch ausreichend große Öffnungen 17 der Seitenplatten 1;2;6 berührungsfrei geführt wird. Zur Erreichung der Hubbewegung der Inneneinheit 5 sind an der Seitenplatte 2 des Grundgerätes zwei Pneumatikzylinder 18 angebracht, deren Kolbenstangen 19 durch Öffnungen 20 in der Seitenplatte 2 geführt und mit der Seitenplatte 6 der Inneneinheit 5 kraftschlüssig verbunden sind und so mittels der Pneumatikzylinder 18 der oszillierende Antrieb der Inneneinheit 5 ausgelöst wird. D. h., der maximale Reinigungseffekt des durch die Vorrichtung hindurch geführten vorgereinigten Drahtes 15 entsteht zwangsläufig durch die in Längsachse angeordneten oszillierenden und rotierenden Spezialstahldrahtbürsten 13, die solche mittigen Ausnehmungen aufweisen, dass sie bei der Reinigung des Drahtes 15 diesen weitgehend umschlingen, kombiniert mit deren einstellbaren Anpressdruck und der kontinuierlichen Wasserspülung.

Bezugszeichen

1: = Seitenplatte
2: = Seitenplatte
3: = Rundbolzen
4: = Schrauben
5: = Inneneinheit
6: = Seitenplatte
7: = Spannbolzen
8: = Grundplatte
9: = Aufnahme
10: = Bohrung
11: = Führung
12: = Aufnahmeboxen
13: = Spezialstahldrahtbürsten
14: = Feder
15: = Draht
16: = Öffnung
17: = Öffnung
18: = Pneumatikzylinder
19: = Kolbenstange
20: = Öffnung

Claims

Vorrichtung zum Feinreinigen, von Drahtoberflächen unter Verwendung handelsüblicher Pneumatikzylinder, wobei die Vorrichtung aus einer äußeren Einheit, aus fest verbundenen Teilen sowie einer beweglichen Inneneinheit (5) besteht, wobei Spezialstahldrahtbürsten (13) in der Inneneinheit (5) durch Aufnahmeboxen (12) gehalten werden und mittels den Anpressdruck regelnden einstellbarer Federn (14) an den durchlaufenden Draht (15) gedrückt werden, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Inneneinheit (5) mit den Spezialstahldrahtbürsten (13) an dem zu bearbeitenden Draht (15), bei gleichzeitiger kontinuierlicher Auswaschung der Spezialstahldrahtbürsten (13) mit temperiertem Wasser, dabei hin und her bewegt.
Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Inneneinheit (5) mit den Spezialstahldrahtbürsten (13), auf den Seitenplatten (1;2) fixierenden Rundbolzen (3), gelagert sind und so mittels der Pneumatikzylinder (18), deren Kolbenstangen (19) mit einer Seitenplatte (2) der Inneneinheit (5) verbunden ist, hin und her gleitet.
Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Einheit aus zwei außenliegenden Seitenplatten (1;2), die mittels Rundbolzen (3) fest miteinander verbunden sind, besteht und die entsprechenden Bohrungen (14) für den Durchlauf des Drahtes (15) sowie für die notwendigen Verbindungselemente aufweisen.
Vorrichtung nach Anspruch 1 - 3 dadurch gekennzeichnet, dass die bewegliche, als Komplex ausgeführte Inneneinheit (5) gleichfalls aus Seitenplatten (6), die durch Spannbolzen (7) und einer Grundplatte (8), welche auf, an den Innenseiten der Seitenplatten (6) vorhandenen Aufnahmen, (9) angebracht ist, zusammengehalten wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1 - 4 dadurch gekennzeichnet, dass die Spezialstahldrahtbürsten (13) solche mittigen Ausnehmungen aufweisen, dass sie bei der Reinigung des Drahtes 15 diesen weitgehend umschlingen.