EP2828013A1 - Drahtziehvorrichtung - Google Patents

Drahtziehvorrichtung

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EP2828013A1
EP2828013A1 EP13716941.3A EP13716941A EP2828013A1 EP 2828013 A1 EP2828013 A1 EP 2828013A1 EP 13716941 A EP13716941 A EP 13716941A EP 2828013 A1 EP2828013 A1 EP 2828013A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cones
wire
pair
ausziehscheibe
chambers
Prior art date
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Granted
Application number
EP13716941.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2828013B1 (de
Inventor
Adolf BURGSTALLER
Hans Peter PICHLER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Steinklauber Industriebeteiligung & Vermoegensverw
Original Assignee
CPA COMP PROCESS AUTOMATION GmbH
CPA Computer Process Automation GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CPA COMP PROCESS AUTOMATION GmbH, CPA Computer Process Automation GmbH filed Critical CPA COMP PROCESS AUTOMATION GmbH
Priority to SI201331599T priority Critical patent/SI2828013T1/sl
Publication of EP2828013A1 publication Critical patent/EP2828013A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2828013B1 publication Critical patent/EP2828013B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21CMANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C3/00Profiling tools for metal drawing; Combinations of dies and mandrels
    • B21C3/02Dies; Selection of material therefor; Cleaning thereof
    • B21C3/12Die holders; Rotating dies
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21CMANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C1/00Manufacture of metal sheets, metal wire, metal rods, metal tubes by drawing
    • B21C1/02Drawing metal wire or like flexible metallic material by drawing machines or apparatus in which the drawing action is effected by drums
    • B21C1/04Drawing metal wire or like flexible metallic material by drawing machines or apparatus in which the drawing action is effected by drums with two or more dies operating in series
    • B21C1/06Drawing metal wire or like flexible metallic material by drawing machines or apparatus in which the drawing action is effected by drums with two or more dies operating in series in which the material slips on the drums
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21CMANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C1/00Manufacture of metal sheets, metal wire, metal rods, metal tubes by drawing
    • B21C1/02Drawing metal wire or like flexible metallic material by drawing machines or apparatus in which the drawing action is effected by drums
    • B21C1/12Regulating or controlling speed of drawing drums, e.g. to influence tension; Drives; Stop or relief mechanisms
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21CMANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C9/00Cooling, heating or lubricating drawing material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21FWORKING OR PROCESSING OF METAL WIRE
    • B21F99/00Subject matter not provided for in other groups of this subclass

Definitions

  • the invention relates to a device for drawing wire with a plurality of cone pairs arranged in a row and arranged between cones Konenpackes dies, wherein to be pulled wire from a pair of cones to the next pair of cones.
  • Devices of the type mentioned are usually designed as Nassziehmaschinen, with a central drive is provided and after the sliding
  • Wire drawing principle that is worked with a slip between wire and pulley.
  • Such drawing machines have a plurality of (drawing) cones over which the wire is guided in a looping manner and is drawn to reduce its cross section by drawing dies or drawing tools arranged side by side in wire run. Due to a tapering cross-section in the individual dies in the wire running direction results in a defined wire extension. According to this wire extension of the consecutively arranged pairs of cones and the rotational speed of the same must be increased. Within a Konuspases an increase in the speed of the wire over rising diameter increments and thus adapted
  • Machine slip a total slip over the conical disks due to a required predetermined technological slip in the direction of a decreasing wire diameter unfavorably increases constantly. This affects one
  • a more suitable method for determining slippage and, ultimately, loading of the wire passing through a wet-drawing apparatus is a
  • the object of the invention is to provide a device of the type mentioned, in which a simple slip on individual pairs of cones can be optimized so that fine and finest wires, especially those made of steel, with high
  • Production speed to create wires with excellent surface qualities can also be achieved because the wire to be drawn, in contrast to individually each provided with a drive and operated cones is subject to a lower load.
  • the individual cones can basically be designed in several parts from individual disks with different diameters. Because of an easy changeability of the cones, however, it is preferred if these are formed in one piece.
  • An arrangement of the cones of a pair of cones can be done arbitrarily.
  • the cones can be arranged next to one another.
  • the cones are offset from each other so that the wire passes in a transfer from one pair of cones to the next pair of cones in a plane perpendicular to the axes of rotation of the cones plane. This avoids that the wire must be inclined at the transfer to the axes of rotation, which could cause additional stresses and strains.
  • the individual cone pairs are preferably arranged in a plurality of chambers, wherein the chambers are flooded separately with a liquid.
  • the first pair of cones can then be arranged in a common chamber. Due to the tightness of the chambers they can be acted upon with a liquid lubricant and coolant, on the one hand to facilitate passage through the dies and on the other hand dissipate the heat of deformation resulting from the deformation.
  • at least one Endziehstein be provided, which ensures a final deformation. It is preferred that two Endziehsteine are provided, wherein the Endziehsteine are spaced apart. This makes it possible to measure the drawn wire in the region of the last die, in particular its diameter.
  • the last end stop applying a deformation can be rotatably supported by means of a holder, so that the wire can be fed in an adjustable plane to subsequent units.
  • the last cone pair is preferably followed by a Ausziehin, which is preferably operated without slippage.
  • the Ausziehin can be arranged so that the wire from the last pair of cones in a direction perpendicular to the axes of rotation of the last
  • Ausziehefficiency and the last pair of cones with the same engine in connection and are driven by this. This reduces the number of motors required while at the same time ensuring good process controllability.
  • a control can be provided, with which, depending on a rotational speed of the Ausziehscale a speed control of the motors.
  • the Ausziehfactor can be arranged downstream of a test disc with which a defined test load can be applied to the wire. This allows the wire to be tested immediately for suitability for use. It is also advantageous if the applied test load in dependence on the speed of the Ausziehefficiency is durable, in particular by a corresponding control. The test load can then be adapted to the rotational speed of the Ausziehefficiency and thus the wire speed.
  • Both the Ausziehefficiency and the scholar may be frontally equipped with a co-rotating disc having openings through which an intake of air takes place during rotation of the disc.
  • the already required rotation of the Ausziehefficiency or the scholar is used to cool the discs themselves, but also on this running wire in a natural way.
  • This can be done in a particularly efficient manner when the Ausziehefficiency and / or the striglet are arranged in closable chambers, wherein the chambers in the area the disc or discs have a corresponding recess. It is then aspirated as a fan from the outside air, which gives the desired cooling.
  • a regulation of the individual motors in the engine group can be implemented particularly easily if the motors are servomotors. It can then be set in a narrow range constant tensile stresses in the wire at the transition between the individual cone pairs, so that no wire tear occurs due to overloading. Any occurring individual torque changes are recorded, so that moreover, if necessary, can be readjusted. For this purpose it can be provided that predetermined rated torques are stored or comparison torques are formed as differences of adjacent drives or cone pairs, which serve as reference values.
  • Fig. 1 is a schematic representation of a device according to the invention
  • FIG. 2 shows an embodiment of a device according to the invention in a perspective view
  • FIG. 3 shows a cross section through an apparatus according to the invention according to FIG. 2;
  • Fig. 4 is an enlarged view of a part of a device according to the invention. 5 shows a Endziehsteinhalter;
  • FIG. 6 shows a cross section of a Endziehsteinhalters of FIG. 5.
  • Fig. 7 is a control scheme.
  • Fig. 1 is a schematic representation of a device 1 according to the invention, with which typically a preferably patented steel wire to a final wire diameter of less than 0.2 mm, in particular 0.08 to 0, 16 mm, pulled.
  • the device 1 comprises a housing in which the preferably three to five cone pairs 2, 3, 4 are arranged in a row or serially.
  • the first pair of cones 2 comprises two superposed cones 21, 22.
  • Analog include the
  • pairs 2, 3 are usually in the range of 13% to 18% and are about 1% to 3% lower on the third pair of cones 4.
  • Each die holder holds at least one die 23, 33, 43, but usually several.
  • Each individual cone pair 2, 3, 4 is driven by a motor 6, 7, 8, which is in each case behind the pair of cones 2, 3, 4, in a manner to be explained.
  • Konenschreib 4 is a pulley 1 1 downstream, with which the wire 5 is subtracted from the last Konencover 4 with further cross-sectional reduction of about 8% to 12% and is supplied to a further wrap around a scholar 12.
  • Ausziehitch 11 of the wire 5 is guided without slippage.
  • test disk 12 a test load is applied to test the wire for operational suitability. The applied test load is variable and depends on the speed of the
  • Test disc 12 which is also operated without slippage, the wire 5 is finally guided via a publisher 17 to a winder 18, where a finished wire coil 19 can be extended after completion.
  • a separate engine is provided for the exclet 12 .
  • a device 1 according to the invention is shown in detail.
  • Device 1 comprises a housing which is substantially closed or lockable to the outside and comprises all components for pulling the wire 5 with the exception of a publisher 17 including the publisher motor and a spooler 18 including the spool motor.
  • the latter components can be held as an additional modular unit in a separate housing, which is connected to the housing shown in FIG.
  • Wiring direction connects and has the same dimensions in cross section.
  • the device 1 has three pairs of cones 2, 3, 4, which are arranged in a row. Between the individual, co-rotating cones 21, 22, 31, 32, 41, 42 of the cones 2, 3, 4, which are at the same height, is a respective drawing die 23, 33, 43 arranged. The inwardly tapered cones 21, 22, 31, 32, 41, 42 are integrally formed.
  • the cones 2, 3 are held in a first chamber 9, which is shown open in Fig. 2 for the purpose of clarity. In use, this first chamber 9 is liquid-tight sealable, so that the chamber 9 can be flooded with a lubricant and coolant.
  • Flooding of the chamber 9 can take place over the dies 23, 33.
  • the further pair of cones 4 are located in a second chamber 10, which is arranged downstream of the first chamber 9. Again, at least one die 43 is located between individual cones 41, 42.
  • the second chamber 10 as the first chamber 9 with a lubricant and coolant is floatable, again variable up to about the die holder with the or the drawing dies 43rd
  • the lubricating and cooling liquids necessary for the flooding of the chambers 9, 10 are, like the components required for circulating, arranged in a circulation within the housing. Furthermore, a not shown
  • the test load which is applied by the test disk 12 is in Depending on the speed of the Ausziehin 1 1 regulated to take account of current conditions. Furthermore, advantageously a stretch load is also applied by this arrangement, by means of which the wire 5 is straightened and internal stresses are effectively reduced, which is why no roller straighteners used in current practice are required, which often have bearing damage after a short period of use and are exposed to severe wear.
  • Ausziehchange 11 is arranged so that similarly as between the Konenfunctionen 2, 3, 4 again between the last Konencover 4 and the Ausziehfit 1 1, a plane is formed, which is perpendicular to the axis of rotation of the drive pulley 1 1 and in which the wire 5 in the Handover is in progress.
  • a motor 6 which drives two shafts via a belt drive, to which end the cones 21, 22 of the first pair of cones 2 are fastened.
  • the motor 6 is a servomotor, in particular an asynchronous servomotor. Servo motors not only have the advantage of exact controllability, but are also compact,
  • each motor 6, 7, 8 via synchronous toothed belt drives with the respective waves slip-free connection.
  • Setpoint is a control of the respective upstream servomotors 6, 7, 8, so on the one hand a slip minimization of the cones 2, 3, 4 and on the other hand a
  • FIG. 4 chambers 14, 15 are shown in more detail, in which the Ausziehin 1 1 and the excaser 12 are each arranged separately.
  • the chambers have, in addition to the Ausziehefficiency 11 and thetician 12 each one arranged underneath
  • Test disc 12 is a respective end face 13 arranged a disc 13 having circumferentially a plurality of arranged in a circle openings 16 which are formed so that upon rotation of the Ausziehefficiency 11 and the fürin 12 air is sucked. This air is passed to the underlying Ausziehefficiency 11 and educature 12, so that the wire 5 as well as the Ausziehefficiency 11 and the strigage 12 are constantly acted upon in operation with air. If a particularly homogeneous
  • the chambers 14, 15 each have a door with which the chambers 14, 15 are lockable.
  • the doors have a recess or opening whose diameter and position corresponding to those of the discs 13, so that air can be sucked from the outside, passed to the parts to be formed and circulated in the chambers 14, 15, before the air over a not shown Opening again escapes.
  • the device 1 advantageously has a leakage indicator 300 for
  • an intermediate chamber in the region of a sealing unit and a shaft bearing is provided, over which the Ziehstoffleckagehne collected collected and over each of the sealing unit uniquely assigned lines is guided in display container, which for a
  • FIG. 5 and 6 a Endziehsteinhalter 20 is shown in more detail. End stop stone holder 20 is mounted at the transition of second chamber 10 to that part of device 1 in which chambers 14, 15 are positioned ( Figure 2). The Endziehsteinhalter 20 has two spaced Endziehsteine 44, 45 on. With these Endziehsteinen 44, 45, the last deformation steps take place. The spacing of the two endstones 44, 45 has several advantages.
  • Endsteinsteinhalter 20 not only separate Endziehsteine 44, 45, but the second and last Endziehstein 45 is also rotatably mounted and horizontally displaceable.
  • a hemispherical plain bearing 201 is provided on which a component 202 holding the second endstitch 45 is rotatably mounted.
  • the drive systems A6, A7, A8, A12 include the motors 6, 7, 8 and the separate motor for the educature 12.
  • the reference numerals M6, M7, M8, M12 are a torque control of the individual drives A6, A7, A8, A12 with the Motors 6, 7, 8 and the educationnmotor assigned, the reference numerals V6, V7, V8, V12 a speed control.
  • the translations i 6 , i 7 , i 8 , ii 2 and the slip factors s 6 , s 7 , s 8 , s 12 are indicated accordingly.
  • Nassziehmaschine structurally a decoupling of the individual drawing stages groups is provided, which takes place via a separate drive by asynchronous servomotors.
  • a load distribution is adapted via suitable parameters.
  • the motors 6, 7, 8 are operated by servo controllers and are provided with a return in the form of
  • a servo controller In contrast to a frequency converter, a servo controller has much faster possibilities of intervention, because in addition to the voltage amplitude and the frequency, a phase position of the current can also be changed. In particular, by the possibility of intervention on the phase position very fast current and thus torque changes are possible. This in turn is a prerequisite for a dynamic drive behavior, which is required when the superimposed speeds or
  • Torques should or must be adjusted dynamically.
  • the applied in the device 1 servo control concept is done with a deposit of a motor model in the servo drive, so that the magnetization and the active component of the motor current can be controlled independently. This significantly improves the dynamic properties of the controller.
  • Speeds are carried out in a simple manner on the speed of the Ausziehonne 1 1, which specifies a reference value or a maximum production speed.
  • the test disk 12 can already be guided over the torque when starting to achieve optimum wire qualities. After that it can be more stable after reaching it

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zum Ziehen von Draht (5) mit mehreren in einer Reihe angeordneten Konenpaaren (2, 3,4) und zwischen Konen (21, 22, 31, 32, 41, 42) eines Konenpaares(2, 3, 4) angeordneten Ziehsteinen (23, 33, 43), wobei zuziehender Draht (5) von einem Konenpaar (2, 3, 4) zum nächsten Konenpaar (2, 3, 4) läuft. Erfindungsgemäß ist für jedes Konenpaar (2, 3, 4) ein Motor (6, 7, 8) vorgesehen, um das Konenpaar (2, 3, 4) anzutreiben.

Description

Drahtziehvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ziehen von Draht mit mehreren in einer Reihe angeordneten Konenpaaren und zwischen Konen eines Konenpaares angeordneten Ziehsteinen, wobei zu ziehender Draht von einem Konenpaar zum nächsten Konenpaar läuft.
Vorrichtungen der eingangs genannten Art sind in der Regel als Nassziehmaschinen ausgebildet, wobei ein Zentralantrieb vorgesehen ist und nach dem gleitenden
Drahtziehprinzip, also mit einem Schlupf zwischen Draht und Ziehscheibe gearbeitet wird. Derartige Ziehmaschinen weisen mehrere (Zieh-)Konen auf, über welche der Draht umschlingend geführt ist und zur Verringerung seines Querschnittes durch im Drahtlauf nebeneinander angeordnete Ziehsteine bzw. Ziehwerkzeuge gezogen wird. Aufgrund eines zulaufenden Querschnittes in den einzelnen Ziehsteinen in Drahtlaufrichtung ergibt sich eine definierte Drahtverlängerung. Entsprechend dieser Drahtverlängerung der hintereinander angeordneten Konenpaare müssen auch die Drehzahlen derselben erhöht werden. Innerhalb eines Konuspaares wird eine Geschwindigkeitszunahme des Drahtes über ansteigende Konendurchmesserstufungen und somit angepasste
Umfangsgeschwindigkeit an der Drahtlauffläche am Konusumfang realisiert.
Bei Konusdrahtziehmaschinen ist in der Regel ein Betrieb der Konen mit einem gewissen Schlupf (also einer höheren Drehzahl als unbedingt erforderlich) gegenüber dem Draht unerlässlich. Durch die Einstellung eines Schlupfes wird berücksichtigt, dass die Konen sowie die Ziehsteine einem Verschleiß unterliegen, der zudem variieren kann. Der Schlupf soll allerdings minimiert sein. Am letzten Konuszug in Ziehrichtung oder einer
nachgeordneten Ab- bzw. Ausziehscheibe soll allerdings kein Schlupf mehr bestehen.
Nachteilig bei einem fixen Schlupf ist, dass durch die Vorgabe eines konstanten
Maschinenschlupfes ein Gesamtschlupf über die Konenscheiben aufgrund eines erforderlichen vorgegebenen technologischen Schlupfes in Richtung eines abnehmenden Drahtdurchmessers in ungünstiger Weise ständig steigt. Dies wirkt sich auf eine
Oberflächenqualität des fertig erstellten Drahtes negativ aus und beeinflusst
gleichermaßen negativ die Drahteigenschaften, den Ziehscheibenverschleiß, die anlagenbedingte Ziehfähigkeit, den Energieeinsatz sowie die Drahtbruchgefahr während des Ziehvorganges.
Eine strukturelle Anpassung einer Nassziehvorrichtung an verschiedene Betriebszustände bzw. eine Schlupfanpassung, wie beispielsweise in der DE 197 53 008 A1 offenbart, erweist sich in der Praxis als schwierig und ist zudem unflexibel in Bezug auf eine
Änderung von Verfahrensparametern.
Eine geeignetere Methodik zur Festlegung eines Schlupfes und letztlich auch einer Belastung des eine Nassziehvorrichtung durchlaufenden Drahtes besteht in einer
Regelung einzelner Antriebseinheiten, wie dies in der DE 10 2007 019 289 A1 offenbart ist. Bei einer Nassziehvorrichtung gemäß diesem Dokument ist jedem Ziehkonus exakt ein Antriebsmotor zugeordnet. Darüber hinaus ist eine Regelung vorgesehen, mit der in Abhängigkeit einer Drehzahl einer den Konen nachgeordneten Ausziehscheibe eine Regelung der Antriebseinheiten der Ziehkonen und damit auch des Schlupfes erfolgt. Eine derartige Nassziehvorrichtung erlaubt es, den Schlupf einzuregeln, allerdings ist die Regelung aufwendig und die Vorrichtung insgesamt aufgrund der erforderlichen Anzahl von Antrieben teuer. Insbesondere die Komplexität der Regelung der miteinander wechselwirkenden Antriebe und eine hohe Last am zu ziehenden Draht mit der damit verbundenen Gefahr eines Drahtrisses sind bei dieser Nassziehvorrichtung nachteilig.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, bei der mit einfachen Mitteln ein Schlupf an einzelnen Konenpaaren optimierbar ist, sodass Fein- und Feinstdrähte, insbesondere solche aus Stahl, mit hoher
Prozesssicherheit und guten Oberflächenqualitäten, möglichst geringem Drall und niedriger Eigenspannung herstellbar sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst, wenn bei einer Einrichtung der eingangs genannten Art für jedes Konenpaar ein Motor vorgesehen ist, um das Konenpaar anzutreiben.
Mit der erfindungsgemäßen Ausbildung einer Vorrichtung bzw. Nassziehmaschine kann auf einfache Weise auf geänderte Verfahrensparameter, beispielsweise hervorgerufen durch Verschleiß oder Verstopfung von Ziehsteinen, Rücksicht genommen werden. Dabei ist gleichzeitig ein apparativer Aufwand minimiert, da jedes Konenpaar durch einen gesonderten Motor angetrieben wird. Die einzelnen Antriebseinheiten werden hierfür in Bezug auf die Verfahrensparameter kontrolliert und abweichungsneutral betrieben, sodass auch ein Schlupf minimierbar ist. Dabei ist es möglich, mit einer hohen
Produktionsgeschwindigkeit Drähte mit hervorragenden Oberflächenqualitäten zu erstellen. Dabei können hohe Produktionsgeschwindigkeiten auch deswegen erreicht werden, weil der zu ziehende Draht im Gegensatz zu einzeln jeweils mit einem Antrieb versehenen und betriebenen Konen einer geringeren Belastung unterliegt. Die einzelnen Konen können grundsätzlich mehrteilig aus einzelnen Scheiben mit unterschiedlichem Durchmesser ausgebildet sein. Wegen einer leichten Wechselbarkeit der Konen ist es jedoch bevorzugt, wenn diese einteilig ausgebildet sind.
Eine Anordnung der Konen eines Konenpaares kann beliebig erfolgen. Beispielsweise können die Konen nebeneinander angeordnet sein. Es ist jedoch von Vorteil, wiederum in Bezug auf eine möglichst geringe Belastung des zu ziehenden Drahtes, wenn die Konen eines Konenpaares übereinander angeordnet sind. Darüber hinaus kann durch eine senkrechte, von unten nach oben gerichtete Ziehrichtung eine optimale Spülung der Ziehsteine gewährleistet werden. Abrieb kann zuverlässig aus der Umformzone abtransportiert werden, was sich positiv auf die Ziehsteinstandzeiten auswirkt.
Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn die Konenpaare so zueinander versetzt sind, dass der Draht bei einer Übergabe von einem Konenpaar zum nächsten Konenpaar in einer senkrecht zu Rotationsachsen der Konen liegenden Ebene läuft. Dadurch wird vermieden, dass der Draht bei der Übergabe zu den Rotationsachsen schräg laufen muss, was zusätzliche Spannungen und Belastungen hervorrufen könnte.
Die einzelnen Konenpaare sind bevorzugt in mehreren Kammern angeordnet, wobei die Kammern getrennt voneinander mit einer Flüssigkeit flutbar sind. Gewöhnlich sind drei bis fünf Konenpaare vorgesehen. Insbesondere die ersten beiden Konenpaare können dann in einer gemeinsamen Kammer angeordnet sein. Aufgrund der Dichtigkeit der Kammern können diese mit einem flüssigen Schmier- und Kühlmittel beaufschlagt werden, um einerseits einen Durchgang durch die Ziehsteine zu erleichtern und andererseits die durch die Verformung entstehende Verformungswärme abzuführen. Nach dem letzten Konenpaar kann zumindest ein Endziehstein vorgesehen sein, der für eine abschließende Verformung sorgt. Bevorzugt ist es, dass zwei Endziehsteine vorgesehen sind, wobei die Endziehsteine voneinander beabstandet sind. Dies ermöglicht es, den gezogenen Draht im Bereich des letzten Ziehsteines zu vermessen, insbesondere dessen Durchmesser. Der letzte eine Verformung aufbringende Endziehstein kann mittels einer Halterung drehbar gelagert sein, sodass der Draht in einer einstellbaren Ebene nachfolgenden Einheiten zuführbar ist.
Dem letzten Konenpaar ist bevorzugt eine Ausziehscheibe nachgeschaltet, die bevorzugt schlupflos betrieben wird. Die Ausziehscheibe kann so angeordnet sein, dass der Draht vom letzten Konenpaar in einer senkrecht zu den Rotationsachsen des letzten
Konenpaares und der Ausziehscheibe liegenden Ebene läuft.
Um apparativen Aufwand zu vermeiden, ist bevorzugt vorgesehen, dass die
Ausziehscheibe und das letzte Konenpaar mit demselben Motor in Verbindung stehen und von diesem antreibbar sind. Dadurch reduziert sich die Anzahl der erforderlichen Motoren bei gleichzeitig guter Regelbarkeit des Prozesses. Insbesondere in Bezug auf die Verfahrensführung kann eine Regelung vorgesehen sein, mit welcher in Abhängigkeit von einer Drehzahl der Ausziehscheibe eine Drehzahlregelung der Motoren erfolgt. Des Weiteren kann der Ausziehscheibe eine Prüfscheibe nachgeordnet sein, mit welcher auf den Draht eine definierte Prüflast aufbringbar ist. Dies erlaubt es, den Draht sogleich auf Einsatztauglichkeit zu prüfen. Dabei ist es ferner von Vorteil, wenn die aufgebrachte Prüflast in Abhängigkeit zur Drehzahl der Ausziehscheibe haltbar ist, insbesondere durch eine entsprechende Regelung. Die Prüflast kann dann der Drehgeschwindigkeit der Ausziehscheibe und damit der Drahtgeschwindigkeit angepasst werden.
Sowohl die Ausziehscheibe als auch die Prüfscheibe können stirnseitig mit einer mitrotierenden Scheibe ausgestattet sein, welche Öffnungen aufweist, durch welche bei Rotation der Scheibe ein Ansaugen von Luft erfolgt. Dadurch wird die ohnedies erforderliche Rotation der Ausziehscheibe bzw. der Prüfscheibe genutzt, um die Scheiben selbst, aber auch den über diese laufenden Draht auf natürliche Weise zu kühlen. Dies kann in besonders effizienter Weise erfolgen, wenn die Ausziehscheibe und/oder die Prüfscheibe in schließbaren Kammern angeordnet sind, wobei die Kammern im Bereich der Scheibe oder Scheiben eine entsprechende Aussparung aufweisen. Es wird dann wie bei einem Ventilator von außen Luft angesaugt, welche die gewünschte Kühlung ergibt.
Eine Regelung der einzelnen Motoren im Motorenverbund lässt sich dann besonders einfach realisieren, wenn die Motoren Servomotoren sind. Es lassen sich dann in einem engen Bereich konstante Zugspannungen im Drahtlauf am Übergang zwischen den einzelnen Konenpaaren einstellen, sodass kein Drahtriss durch Überbelastung auftritt. Allenfalls auftretende Einzeldrehmomentänderungen werden erfasst, sodass darüber hinaus im Bedarfsfall nachgeregelt werden kann. Hierfür kann vorgesehen sein, dass vorgegebene Nenndrehmomente abgespeichert sind oder Vergleichsdrehmomente als Differenzen benachbarter Antriebe bzw. Konuspaare gebildet werden, welche als Referenzwerte dienen.
Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden beispielhaften Darstellung derselben. In den Zeichnungen, auf weiche dabei Bezug genommen wird, zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in perspektivischer Darstellung;
Fig. 3 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß Fig. 2;
Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung eines Teils einer erfindungsgemäßen Vorrichtung; Fig. 5 einen Endziehsteinhalter;
Fig. 6 einen Querschnitt eines Endziehsteinhalters gemäß Fig. 5;
Fig. 7 ein Regelungsschema.
In Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 gezeigt, mit welcher typischerweise ein vorzugsweise patentierter Stahldraht auf einen finalen Drahtdurchmesser von weniger als 0,2 mm, insbesondere 0,08 bis 0, 16 mm, gezogen wird. Die Vorrichtung 1 umfasst ein Gehäuse, in dem die bevorzugt drei bis fünf Konenpaare 2, 3, 4 in einer Reihe bzw. seriell angeordnet sind. Das erste Konenpaar 2 umfasst zwei übereinander angeordnete Konen 21 , 22. Analog umfassen die
nachgeordneten Konenpaare 3, 4 ebenfalls jeweils zwei übereinander angeordnete Konen 31 , 32, 41 , 42. Zwischen den einzelnen Konen 21 , 22, 31 , 32, 41 , 42 eines Konenpaares 2, 3, 4 sind Ziehsteinhalter mit Ziehsteinen 23, 33, 43 angeordnet, durch welche Draht 5, der von einer Spule abgenommen und der Vorrichtung 1 zugeführt und durch diese gezogen wird. Durch die Ziehsteinhalter mit Ziehsteinen 23, 33, 43 wird der hindurchgeführte Draht, üblicherweise ein Stahldraht, kontinuierlich im Durchmesser verringert, wobei
Verformungswärme entsteht. Die Querschnittsabnahmen an den ersten beiden
Konenpaaren 2, 3 liegen üblicherweise im Bereich von 13 % bis 18 % und sind am dritten Konenpaar 4 rund 1 % bis 3 % geringer. Jeder Ziehsteinhalter hält zumindest einen Ziehstein 23, 33, 43, in der Regel jedoch mehrere.
Jedes einzelne Konuspaar 2, 3, 4 wird durch einen Motor 6, 7, 8, der jeweils hinter dem Konenpaar 2, 3, 4 sitzt, in noch zu erläutender Weise angetrieben. Dem letzten
Konenpaar 4 ist eine Ausziehscheibe 1 1 nachgeordnet, mit welcher der Draht 5 vom letzten Konenpaar 4 unter weiterer Querschnittsverringerung von ca. 8 % bis 12 % abgezogen wird und nach einem weiteren umschlingenden Umlauf einer Prüfscheibe 12 zugeführt wird. An der Ausziehscheibe 11 wird der Draht 5 schlupflos geführt. An der Prüfscheibe 12 wird eine Prüflast aufgebracht, um den Draht auf Einsatztauglichkeit zu prüfen. Die aufgebrachte Prüflast ist variabel und hängt von der Drehzahl der
Ausziehscheibe 11 ab bzw. wird entsprechend deren Drehzahl geregelt. Von der
Prüfscheibe 12, die ebenfalls schlupflos betrieben wird, wird der Draht 5 schließlich über einen Verleger 17 auf einen Spuler 18 geführt, wo ein fertiger Drahtwickel 19 nach Fertigstellung ausgefahren werden kann. Für die Prüfscheibe 12 ist ein eigener Motor vorgesehen. In Fig. 2 und 3 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 im Detail dargestellt. Die
Vorrichtung 1 weist ein Gehäuse auf, das nach außen hin im Wesentlichen geschlossen bzw. abschließbar ist und alle Komponenten zum Ziehen des Drahtes 5 mit Ausnahme eines Verlegers 17 samt Verlegermotor sowie eines Spulers 18 samt Spulermotor umfasst. Letztere Komponenten können als zusätzliche modulare Einheit in einem eigenen Gehäuse gehalten sein, das an das in Fig. 2 gezeigte Gehäuse in
Drahtziehrichtung anschließt und im Querschnitt gleiche Abmessungen aufweist. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, weist die Vorrichtung 1 drei Konenpaare 2, 3, 4 auf, die in einer Reihe angeordnet sind. Zwischen den einzelnen, gleichsinnig rotierenden Konen 21 , 22, 31 , 32, 41 , 42 der Konenpaare 2, 3, 4, die auf gleicher Höhe liegen, ist jeweils ein Ziehstein 23, 33, 43 angeordnet. Die nach innen konisch zulaufenden Konen 21 , 22, 31 , 32, 41 , 42 sind einteilig geformt. Dabei sind die Konenpaare 2, 3 in einer ersten Kammer 9 gehalten, die in Fig. 2 zum Zwecke der Anschaulichkeit geöffnet dargestellt ist. Im Einsatz ist diese erste Kammer 9 flüssigkeitsdicht verschließbar, sodass die Kammer 9 mit einem Schmier- und Kühlmittel geflutet werden kann. Dies dient vor allem der Schmierung der Ziehsteine sowie einer Abfuhr von Verformungswärme. Ein Fluten der Kammer 9 kann bis über die Ziehsteine 23, 33 erfolgen. Das weitere Konenpaar 4 befindet sind in einer zweiten Kammer 10, welche der ersten Kammer 9 nachgeordnet ist. Wiederum befindet sich zumindest ein Ziehstein 43 zwischen einzelnen Konen 41 , 42. Darüber hinaus ist auch die zweite Kammer 10 wie die erste Kammer 9 mit einem Schmier- und Kühlmittel flutbar, und zwar wiederum variabel bis über den Ziehsteinhalter mit dem bzw. den Ziehsteinen 43. Die zum Fluten der Kammern 9, 10 erforderlichen Schmier- und Kühlflüssigkeiten sind ebenso wie die zum Umwälzen erforderlichen Komponenten in einem Kreislauf innerhalb des Gehäuses angeordnet. Ferner ist eine nicht näher dargestellte
Ziehsteinhochdruckspülung vorgesehen, mit welcher die Ziehsteine 23, 33, 43 unter hohem Druck mit einem geeigneten Schmiermittel einzeln gespült werden. Zusätzlich kann auch eine Einrichtung zum Beschallen der Ziehsteine 23, 33, 43 bzw. Kammern 9, 10 mit Ultraschall vorgesehen sein. Wie in der perspektivischen Darstellung in Fig. 2 ersichtlich ist, sind die einzelnen
Konenpaare 2, 3, 4 so zueinander versetzt, dass der zu ziehende Draht 5 bei der
Übergabe von einem Konenpaar 2, 3 zum nächsten Konenpaar 3, 4 immer in einer Ebene läuft, die normal zu den Rotationsachsen der Konen 21 , 22, 31 , 32, 41 , 42 liegt. Der eigentlichen Nasszieheinrichtung bzw. den Konenpaaren 2, 3, 4 ist eine
Ausziehscheibe 1 1 nachgeordnet, die ebenso wie eine der Ausziehscheibe 11
nachgeordnete Prüfscheibe 12 in einem gesonderten Abschnitt angeordnet sind. Mit der Ausziehscheibe 1 1 wird der Draht 5 vom letzten Konenpaar 4 schlupflos abgezogen, wobei eine weitere Querschnittsverringerung von etwa 8 % bis 12 % erfolgen kann.
Nachdem der Draht 5 umschlingend bis zur Erreichung eines vollständigen
Reibschlusses, jedoch mindestens einmal umschlingend geführt ist, wird dieser der Prüfscheibe 12 zugeführt, mit welcher eine bestimmte Prüflast auf den Draht 5
aufgebracht wird. Dadurch ist sichergestellt, dass der Draht 5 eine geforderte Festigkeit aufweist. Die Prüflast, welche von der Prüfscheibe 12 aufgebracht wird, wird in Abhängigkeit der Drehzahl an der Ausziehscheibe 1 1 geregelt, um jeweils aktuellen Verhältnissen Rechnung zu tragen. Weiter wird über diese Anordnung vorteilhafterweise ebenso eine Strecklast aufgebracht, durch welche der Draht 5 geradegerichtet wird und Eigenspannungen effektiv abgebaut werden, weshalb keinerlei in der derzeitigen Praxis eingesetzte Rollenrichtwerke benötigt werden, welche häufig nach kurzer Einsatzzeit Lagerschäden aufweisen und einer starken Abnützung ausgesetzt sind. Die
Ausziehscheibe 11 ist so angeordnet, dass ähnlich wie zwischen den Konenpaaren 2, 3, 4 wiederum zwischen dem letzten Konenpaar 4 und der Ausziehscheibe 1 1 eine Ebene gebildet ist, die senkrecht zur Rotationsachse der Antriebsscheibe 1 1 liegt und in welcher der Draht 5 bei der Übergabe läuft.
Anhand von Fig. 3 ist das Antriebskonzept näher erläutert. Im Querschnitt ist ein Motor 6 ersichtlich, der über einen Riementrieb zwei Wellen antreibt, an welchen endseitig die Konen 21 , 22 des ersten Konenpaares 2 befestigt sind. Bei dem Motor 6 handelt es sich um einen Servomotor, insbesondere einen Asynchron-Servomotor. Servomotoren haben nicht nur den Vorteil einer exakten Regelbarkeit, sondern sind auch kompakt,
energieeffizient und benötigen keine Fremdkühlung. Die zwei Konen 21 , 22 werden somit mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit betrieben. Analoge Motoren 7, 8 sind zum Antrieb der Konenpaare 3, 4 vorgesehen (Fig. 1). Hierfür steht jeder Motor 6, 7, 8 über Synchron- Zahnriementriebe mit den jeweiligen Wellen schlupffrei in Verbindung.
Eine Regelung der Vorrichtung 1 erfolgt über die Ausziehscheibe 1 1. Ein
Lastdrehmomentverhältnis zwischen zwei benachbarten Antrieben darf einen kritischen Grenzwert, welcher unweigerlich zum Drahtbruch führen würde, nicht überschreiten. Aufgrund eines Ziehsteinverschleißes oder Durchmesservergrößerungen in den einzelnen Ziehsteinen 23, 33, 43 kommt es jedoch zu Drehmomentänderungen, die im Betrieb erfasst bzw. von den Servomotoren übermittelt und gegebenenfalls durch Nachregelung der Drehzahlen korrigiert werden. Hierfür wird die Drehzahl der Ausziehscheibe 11 ermittelt, welche grundsätzlich einem vorgegebenen Sollwert (im Idealfall einer maximalen Produktionsdrehzahl) zu entsprechen hat. Bei entsprechenden Abweichungen vom
Sollwert erfolgt eine Regelung der jeweils vorgeschalteten Servomotoren 6, 7, 8, sodass einerseits eine Schlupfminimierung an den Konen 2, 3, 4 und andererseits eine
Minimierung der Drahtbelastung erreicht wird. In Fig. 4 sind Kammern 14, 15 näher gezeigt, in welchen die Ausziehscheibe 1 1 sowie die Prüfscheibe 12 jeweils gesondert angeordnet sind. Die Kammern weisen neben der Ausziehscheibe 11 bzw. der Prüfscheibe 12 jeweils eine darunter angeordnete
Führungseinheit auf, sodass der Draht in den Kammern 14, 15 ähnlich wie um die
Konenpaare 2, 3, 4 umschlingend geführt ist. An der Ausziehscheibe 11 bzw. der
Prüfscheibe 12 ist stirnseitig jeweils eine Scheibe 13 angeordnet, die umfangsseitig eine Vielzahl von in einem Kreis angeordneten Öffnungen 16 aufweist, die so ausgeformt sind, dass bei Rotation der Ausziehscheibe 11 bzw. der Prüfscheibe 12 Luft angesaugt wird. Diese Luft wird auf die dahinterliegende Ausziehscheibe 11 bzw. Prüfscheibe 12 geleitet, sodass der Draht 5 wie auch die Ausziehscheibe 11 und die Prüfscheibe 12 im Betrieb ständig mit Luft beaufschlagt werden. Wenn eine besonders homogene
Luftbeaufschlagung gefordert ist, können hinter den Scheiben 13 noch zusätzliche Scheiben angeordnet sein, welche flächige, in Richtung der Rotationsachse verlaufende Stege aufweisen, die zwischen den Öffnungen 16 liegen. Dadurch wird die angesaugte Luft weitgehend homogen auf die zu kühlenden Teile gerichtet. Um eine möglichst hohe Effizienz beim Ansaugen zu erreichen bzw. eine Kühlwirkung zu steigern, weisen die Kammern 14, 15 jeweils eine Tür auf, mit welchen die Kammern 14, 15 abschließbar sind. Die Türen haben jedoch eine Aussparung bzw. Öffnung, deren Durchmesser und Position jener der Scheiben 13 entspricht, sodass Luft von außen angesaugt, auf die zu bildenden Teile geleitet und in den Kammern 14, 15 umgewälzt werden kann, ehe die Luft über eine nicht dargestellte Öffnung wieder entweicht.
Weiter verfügt die Vorrichtung 1 vorteilhaft über eine Leckageanzeige 300 zur
Dichtheitsüberwachung der Konenwellen und zur Vermeidung des Ziehmitteleintrittes in die Lagerungen mit folgendem Lagerschaden. Hierfür ist eine Zwischenkammer im Bereich einer Dichtungseinheit und einer Wellenlagerung vorgesehen, über welche der Ziehmittelleckagefluss gesammelt abgeleitet und über jeweils der Dichtungseinheit eindeutig zugeordnete Leitungen in Anzeigebehälter geführt wird, womit für einen
Vorrichtungsbediener eine undichte Wellenlagerung eindeutig erkennbar wird und gegebenenfalls geeignete Maßnahmen eingeleitet werden können, um den in weiterer Folge bei nicht erkanntem Leckagefluss folgenden teureren Lagerschaden gezielt entgegenzuwirken. Lange Stillstandszeiten können damit effektiv vermieden werden. In Fig. 5 und 6 ist ein Endziehsteinhalter 20 näher dargestellt. Der Endziehsteinhalter 20 ist am Übergang der zweiten Kammer 10 zu jenem Teil der Vorrichtung 1 angebracht, in welchem die Kammern 14, 15 positioniert sind (Fig. 2). Der Endziehsteinhalter 20 weist zwei voneinander beabstandete Endziehsteine 44, 45 auf. Mit diesen Endziehsteinen 44, 45 erfolgen die letzten Verformungsschritte. Die Beabstandung der zwei Endziehsteine 44, 45 bringt mehrere Vorteile: Zum einen hat sich doch etwas überraschend gezeigt, dass durch die Beabstandung der Endziehsteine 44, 45 der Draht 5 mit verbesserten Festigkeitseigenschaften und einer besseren Oberflächengüte herstellbar ist. Zum anderen kann zwischen den Endziehsteinhaltern 44, 45 ein Durchmesser des Drahtes 5 unmittelbar vor dem letzten Verformungsschritt gemessen werden. Aus dem Durchmesser des Drahtes 5 kann auf einen Verschleiß im Ziehstein 44 geschlossen werden, woraus sich in weiterer Folge ein aktuelles Verhältnis der Querschnittsabnahmenaufteilung direkt ergibt und somit kontrolliert und beobachtet werden kann. Wie insbesondere aus Zusammenschau von Fig. 5 und 6 hervorgeht, weist der
Endziehsteinhalter 20 nicht nur voneinander getrennte Endziehsteine 44, 45 auf, sondern ist der zweite und letzte Endziehstein 45 auch drehbar sowie horizontal verschiebbar gelagert. Zur entsprechenden Drehung ist ein halbkugelförmiges Gleitlager 201 vorgesehen, auf dem eine den zweiten Endziehstein 45 haltende Komponente 202 drehbar gelagert ist. Mithilfe entsprechender Stellschrauben 203, 204 bzw. allgemein Stellmittel mit permanent angebrachter Skalenteilung (Nonius) lässt sich so der letzte Endziehstein 45 exakt um einen Winkel drehen und horizontal verschieben bzw. justieren und mit Fixiermitteln 205 in der einjustierten Position fixieren. Eine Justage wird dabei insbesondere so vorgenommen, dass der Draht 5 aus dem letzen Endziehstein 45 gerade auf die Ausziehscheibe 1 1 läuft. Dies bedeutet, dass der Draht 5 in einer Ebene normal zur Rotationsachse der Ausziehscheibe 1 1 auf diese führbar ist. Dies ist ein großer Vorteil, weil dadurch Drahtspannungen und mögliche Drahtrisse vermieden werden. Zu diesem Zweck ist der Endziehsteinhalter 20 zweckmäßigerweise über der ersten Kammer 14 bzw. der in dieser gehaltenen Ausziehscheibe 11 angeordnet, wie dies in Fig. 2 ersichtlich ist. Somit liegen alle Übergangsbereiche zwischen den Konenpaaren 2, 3, 4 sowie Endziehsteinhalter 20 und Ausziehscheibe 1 1 sowie Prüfscheibe 12 jeweils in einer Ebene senkrecht zu den jeweiligen Rotationsachsen. In Fig. 7 ist ein Regelungsschema zur Steuerung der einzelnen Motoren 6, 7, 8 sowie eines Motors für die Prüfscheibe 12 dargestellt. Die Antriebssysteme A6, A7, A8, A12 umfassen die Motoren 6, 7, 8 sowie den gesonderten Motor für die Prüfscheibe 12. Die Bezugszeichen M6, M7, M8, M12 sind einer Momentenregelung der einzelnen Antriebe A6, A7, A8, A12 mit den Motoren 6, 7, 8 sowie dem Prüfscheibenmotor zugeordnet, die Bezugszeichen V6, V7, V8, V12 einer Geschwindigkeitsregelung. Die Übersetzungen i6, i7, i8, ii2 und die Schlupffaktoren s6, s7, s8, s12 sind entsprechend indiziert.
Um den ungünstigen Fall einer kontinuierlichen Schlupfaufsummierung über alle Stufen der Umformung zu begrenzen und alle Einstellungen der Vorrichtung 1 über deren
Regelung selbstständig vornehmen zu können, wobei auf zusätzliche Sensorik gänzlich verzichtet werden kann und die Vorrichtung 1 dennoch einem optimalen Betriebszustand angepasst produziert, ist eine Regelung bzw. Steuerung entsprechend Fig. 7 vorgesehen. Zur Einregelung eines schlupfreduzierten Betriebes der Vorrichtung 1 bzw.
Nassziehmaschine ist strukturell eine Entkoppelung der einzelnen Ziehstufengruppen vorgesehen, die über einen separaten Antrieb durch Asynchron-Servomotoren erfolgt. Eine Lastverteilung ist dabei über geeignete Parameter angepasst. Die Motoren 6, 7, 8 werden über Servoregler betrieben und sind mit einer Rückführung in Form von
Absolutwertgebern (Encoder) oder Resolvern ausgestattet.
Ein Servoregler verfügt im Gegensatz zu einem Frequenzumrichter über weitaus schnellere Eingriffsmöglichkeiten, weil neben der Spannungsamplitude und der Frequenz auch noch eine Phasenlage des Stromes verändert werden kann. Insbesondere durch die Möglichkeit des Eingriffes auf die Phasenlage sind sehr schnelle Strom- und damit Drehmomentänderungen möglich. Dies ist wiederum Voraussetzung für ein dynamisches Antriebsverhalten, das erforderlich ist, wenn die überlagerten Drehzahlen bzw.
Drehmomente dynamisch eingestellt werden sollen oder müssen. Das bei der Vorrichtung 1 angewendete Servo-Regelkonzept erfolgt mit einer Hinterlegung eines Motormodells im Servoregler, damit die Magnetisierungs- und die Wirkkomponente des Motorstromes unabhängig voneinander geregelt werden können. Dadurch werden die dynamischen Eigenschaften des Reglers deutlich verbessert.
Da funktionsbedingt das Ziehverfahren mit einer Vorrichtung 1 stets mit einem gewissen Schlupf zu betreiben ist, ist es zweckmäßig, über die einzelnen Geometrien einen Basisschlupf in der Größenordnung von etwa 2 % vorzusehen. Der Anlauf der Vorrichtung 1 wird daher mit einer reinen Drehzahlsteuerung durchgeführt. Die Regelung der
Drehzahlen erfolgt dabei auf einfache Weise über die Drehzahl der Ausziehscheibe 1 1 , welche einen Leit-Sollwert bzw. eine maximale Produktionsgeschwindigkeit vorgibt. Die Prüfscheibe 12 kann beim Anfahren zur Erzielung optimaler Drahtqualitäten bereits über das Drehmoment geführt werden. Danach kann nach Erreichen stabiler
Produktionsbedingungen zweckmäßigerweise in einen drehmomentgeregelten Betrieb der Motoren 6, 7, 8 übergegangen werden. Dieser Übergang kann manuell oder automatisch durchgeführt werden. Obwohl bei einem gleitenden Ziehprozesses kein vollständiger Kraftschluss auftreten darf, da sonst unweigerlich ein Drahtriss in der Vorrichtung 1 erfolgt und auch eine Schlupfmessung nicht möglich ist, da diesbezüglich keine geeigneten Systeme am Markt vorliegen, welche unter Prozessbedingungen die
Drahtgeschwindigkeit an allen Ziehstufen messtechnisch erfassen können, kann mit der Geschwindigkeits- bzw. Drehmomentinformation bzw. den entsprechenden Wellen ohne sensorische Systeme eine Anpassung an sich verändernde Bedingungen
(Prozessparameter und/oder Werkzeugzustandsänderungen) und damit eine optimierte Produktionsgeschwindigkeit bei Vermeidung eines Drahtrisses erreicht werden.
Mit einem Regelungsschema gemäß Fig. 7 kann folgendes Verfahren bei einer
Vorrichtung 1 implementiert werden:
- Anfahren der Vorrichtung 1 mit vorgegebener Drehzahl, die über die Drehzahl der Ausziehscheibe 1 1 für alle Konen 21 , 22, 31 , 32, 41 , 42 bestimmt wird;
- Betreiben der Vorrichtung 1 im drehzahlgeführten Bereich bis zum Erreichen stabiler Produktionsbedingungen;
- danach optional Wechsel in einen drehzahlgeführten Betrieb der Motoren 6, 7, 8.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung (1) zum Ziehen von Draht (5) mit mehreren in einer Reihe
angeordneten Konenpaaren (2, 3, 4) und zwischen Konen (21 , 22, 31 , 32, 41 , 42) eines Konenpaares (2, 3, 4) angeordneten Ziehsteinen (23, 33, 43), wobei zu ziehender Draht (5) von einem Konenpaar (2, 3, 4) zum nächsten Konenpaar (2, 3, 4) läuft, dadurch gekennzeichnet, dass für jedes Konenpaar (2, 3, 4) ein Motor (6, 7, 8) vorgesehen ist, um das Konenpaar (2, 3, 4) anzutreiben.
2. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass einzelne Konen (21 , 22, 31 , 32, 41 , 42) einteilig oder mehrteilig ausgebildet sind.
3. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Konen (21 , 22, 31 , 32, 41 , 42) eines Konenpaares (2, 3, 4) übereinander angeordnet sind.
4. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Konenpaare (2, 3, 4) zueinander versetzt sind, sodass der Draht (5) bei einer Übergabe von einem Konenpaar (2, 3) zum nächsten Konenpaar in einer senkrecht zu Rotationsachsen der Konen (21 , 22, 31 , 32, 41 , 42) liegenden Ebene läuft.
5. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Konenpaare (2, 3, 4) in mehreren Kammern (9, 10) angeordnet sind, wobei die Kammern (9, 10) getrennt voneinander mit einer Flüssigkeit flutbar sind.
6. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem letzten Konenpaar (4) zumindest ein Endziehstein (44, 45) vorgesehen ist.
7. Vorrichtung (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwei
Endziehsteine (44, 45) vorgesehen sind, wobei die Endziehsteine (44, 45) voneinander beabstandet sind.
8. Vorrichtung (1) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der letze eine Verformung aufbringende Endziehstein (45) mittels einer Halterung (20) drehbar gelagert ist.
9. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass dem letzten Konenpaar (4) eine Ausziehscheibe (1 1) nachgeschaltet ist.
10. Vorrichtung (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die
Ausziehscheibe (1 1) und das letzte Konenpaar (4) mit demselben Motor (8) in Verbindung stehen und von diesem antreibbar sind.
1 1. Vorrichtung (1) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Regelung vorgesehen ist, mit welcher in Abhängigkeit von einer Drehzahl der
Ausziehscheibe (11) eine Drehzahlregelung der Motoren (6, 7, 8) erfolgt.
12. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 9 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der Ausziehscheibe (1 1) eine Prüfscheibe (12) nachgeordnet ist, mit welcher auf den Draht (5) eine definierte Prüflast aufbringbar ist.
13. Vorrichtung (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass mit der
Prüfscheibe (12) die aufgebrachte Prüflast in Abhängigkeit zur Drehzahl der
Ausziehscheibe (1 1) haltbar ist.
14. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausziehscheibe (1 1) und/oder die Prüfscheibe (12) stirnseitig mit einer mitrotierenden Scheibe (13) ausgestattet sind, welche Öffnungen (16) aufweist, durch welche bei Rotation der Scheibe (13) ein Ansaugen von Luft erfolgt.
15. Vorrichtung (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die
Ausziehscheibe (1 1) und/oder die Prüfscheibe (12) in schließbaren Kammern (14, 15) angeordnet sind, wobei die Kammern (14, 15) im Bereich der Scheibe (13) oder Scheiben (13) eine entsprechende Aussparung aufweisen.
16. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Motoren (6, 7, 8) Servomotoren sind.
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