AT396075B

AT396075B - Verfahren zum legen eines drahtes in kreisfoermige windungen

Info

Publication number: AT396075B
Application number: AT0234790A
Authority: AT
Inventors: Walter Dipl Ing Ossoinig; Guenter Dipl Ing Prinz; Ernst Dipl Ing Schandl; Alois Dipl Ing Stadlbauer; Klaus Dipl Ing Dr Zeman
Original assignee: Voest Alpine Ind Anlagen
Priority date: 1990-11-20
Filing date: 1990-11-20
Publication date: 1993-05-25
Also published as: EP0487496B1; DE59105107D1; ATA234790A; JP3101372B2; EP0487496A1; JPH0592205A; ATE120673T1; US5238199A

Description

AT 396 075 B

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Legen eines Drahtes in kreisförmige Windungen durch Biegen des Drahtes in Kreisform unter gleichzeitigem Verdrillen, wobei der zunächst gerade Draht entlang einer rotierenden und von dem geraden Draht ausgehenden und allmählich in einen Kreisbogen überleitenden Bahn zwangsgeführt wird und der Draht vor dem Biege-Verdrillen zusätzlich im Drehsinn der Biege-Verdrillung verdrillt wird, sowie eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Zum Verlegen von warmgewalztem Draht in Form von flachliegenden, annähernd kreisförmigen Windungen auf einem Rollgang ist es bekannt, einen Windungsleger zu verwenden (US-A - 4,765,556). Ein Windungsleger dieser Art, wie er auch im einleitend beschriebenen Verfahren Verwendung findet, weist ein räumlich gekrümmtes Legerohr auf, durch das der Draht geführt wird. Das Legerohr bildet somit eine Bahn, entlang der der Draht zwangsgeführt ist.

Das Legerohr rotiert um eine Achse, die eine Tangente an die Mittellinie des Legerohranfanges darstellt. Der vom Drahtblock bzw. der Drahtstraße oder mittels eines eigenen Antriebsaggregates geförderte Draht läuft geradlinig und in Richtung dieser Tangente in den Legerohranfang ein. Das zweite Ende des Legerohres hat annähernd die Form eines Kreisbogens. Dieser Kreisbogen befindet sich in einer zur Rotationsachse des Legerohres näherungs weise senkrechten Ebene. Der Kreisbogenmittelpunkt befindet sich auf der Rotationsachse. Aus diesem Legerohrende läuft der zu Windungen mit Kreisform gebogene Draht

Die Winkelgeschwindigkeit, mit der das Legerohr rotiert, ist so gewählt, daß die Größen der Umfangsgeschwindigkeit des einen Kreisbogen bildenden Endes des Legerohres und der Geschwindigkeit des eintretenden Drahtes betragsmäßig gleich groß sind. Die Drehrichtung des Legerohres ist so gewählt, daß die Absolulgc-schwindigkeit des auslaufenden Drahtes Null wird. Somit bilden sich am Windungslegerende stehende Drahtschleifen, welche infolge der Schwerkrafteinwirkung umkippen und üblicherweise auf einem Luftkühlrollgang zu einer Bundbildekammer transportiert werden.

Bei bestimmten Drahtqualitäten, Drahtdurchmessem und Drahttemperaturen führt die elastische Rückfederung des Drahtes dazu, daß der Draht nicht in eng aneinanderliegenden Windungen das Legerohr verläßt, sondern nach dem Austritt aus dem Windungsleger eine Schraubenlinie mit so großer Steigung bildet, daß die einzelnen Windungen nicht mehr umkippen, wodurch der Weitertransport bzw. die weitere Verarbeitung des Drahtes zu Bundformen in der Bundbildekammer nicht mehr möglich ist. Diese Schraubenlinie entsteht durch Torsionsauffederung des Drahtes infolge dessen elastoplastischen Verhaltens. Die Steigung der Schraubenlinie, die auch von der Form des Legerohres abhängig ist, kann bei großen Drahtdurchmessem größer sein als der Windungsdurchmesser des Drahtes.

Zur Vermeidung dieser Nachteile ist es aus der DD-PS 109.329 bekannt, die Verdrallung auf den Teil des Drahtes zwischen dem letzten Walzgerüst und dem Treiber zurückzuverschieben. Dies wird dadurch erreicht, daß vor der Legevomchtung ein Treiber angeordnet ist, dessen Treibscheibenachsen gegeneinander verschränkt sind. Dabei wird jede Treibscheibe mit ihrer Lagerung um einen Winkel bis zu 3° senkrecht zur Drahtrichtung verstellbar angeordnet.

Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art sowie eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, die es ermöglichen, Drähte, die infolge der elastischen Rückfederung, bedingt durch das Werkstoffverhalten und die Größe des Drahtdurchmessers, nicht mehr verlegt werden können (insbesondere im Durchmesserbereich von 10 bis 25 mm), in Windungen zu legen, wobei die aus dem Windungsleger austretende Drahtschraube nur eine geringe Steigung aufweist, so daß die Drahtwindungen eng benachbart sind. Insbesondere soll die Steigung der Drahtschraube nach Wunsch variiert werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das zusätzliche Verdrillen mit einer Winkelgeschwindigkeit erfolgt, die größer ist als die des Biege-Verdrillens. Durch das erfindungsgemäße Verfahren gelingt es, die auf den Draht aufgebrachte Torsionsarbeit zu erhöhen, so daß die Drahtwindungen eng benachbart zu liegen kommen.

Eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit einer Drahtfördereinrichtung und einem nachgeordne-ten Windungsleger, der ein rotierendes Legeiohr aufweist, dessen Mittelachse am Drahteintrittsende tangential zur Drahtachse ausgerichtet ist und das vom Eintrittsende allmählich in einen etwa senkrecht zur Rotationsachse gerichteten Kreisbogen übergeht, dessen Mittelpunkt auf der Rotationsachse liegt, wobei zwischen der Drahtfördereinrichtung und dem Windungsleger eine Verdrilleinrichtung vorgesehen ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrilleinrichtung von einem den Draht unter Form- und Reibschluß verdrillenden gebogenen Rohr gebildet ist.

Als Drahtfördereinrichtung kann hierbei der Drahtblock bzw. die Drahtstraße oder eine eigene zusätzliche Einrichtung zwischen dem Drahtblock und dem Windungsleger fungieren, wobei es sich insbesondere beim Legen von Drähten mit größeren Durchmessern als notwendig erweisen kann, zwischen der Verdrilleinrichtung und dem Windungsleger eine weitere Drahtfördereinrichtung vorzusehen.

Vorzugsweise fluchtet das Ein- und Austrittsende des Rohres mit der Rotationsachse des Windungslegers, wobei das Rohr um die Rotationsachse des Windungslegers in Rotation versetzbar ist. Die Rotationsachsen des Windungslegers und der Einrichtung für die Vorverdrillung können auch zueinander geneigt ausgerichtet sein. Die Verdrilleinrichtung und der Windungsleger müssen auch nicht unmittelbar hintereinander angeordnet sein.

Eine besonders einfach gestaltete Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß das gebogene Rohr U-förmig ausgebildet ist. -2-

Claims

AT 396 075 B Eine Einrichtung, die es gestattet, den Draht mit nur einem geringen Teil an zu leistender Biegearbeit zu verdrillen, ist dadurch gekennzeichnet, daß das gebogene Rohr als um 360° gebogene Schlinge ausgebildet ist. Zweckmäßig ist das gebogene Rohr mit einer Winkelgeschwindigkeit antreibbar, die größer oder gleich ist als bzw. wie die des Legerohres des Windungslegers. Vorteilhaft ist die Winkelgeschwindigkeit des gebogenen Rohres variabel einstellbar, wodurch es möglich ist, die Steigung der aus dem Windungsleger austretenden Drahtspirale zu variieren, z. B. auf einen bestimmten Wert einzustellen oder auf sich während des Windungslegens ändernde Betriebsbedingungen anzupassen. Das Verhältnis der Winkelgeschwindigkeiten ist in erster Linie vom Werkstoffverhalten, dem Drahtdurchmesser und dem Durchmesser der gelegten Windungen abhängig. Vorteilhaft liegt das Verhältnis der Winkelgeschwindigkeit des gebogenen Rohres zur Winkelgeschwindigkeit des Legerohres des Windungslegers im Bereich zwischen 2,5 und 4. Die Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnung an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert, wobei Fig. 1 eine schematisch dargestellte Seitenansicht nach einer ersten Ausführungsform und Fig. 2 in zu Fig. 1 analoger Darstellung eine zweite Ausführungsform zeigen. Der von einem nicht dargestellten Drahtblock kommende heiße Draht (1) wird mittels einer Drahtfördereinrichtung (2), die von zwei einander gegenüberliegenden angetriebenen Walzen (3,4) gebildet ist, einer Verdrilleinrichtung (5) zugeführt. Diese Verdrilleinrichtung (5) ist von einem U-förmig gebogenen Rohr (6) gebildet, dessen Ein- (7) und Austrittsende (8) etwa fluchtend zur durch die Drahtfördereinrichtung (2) festgelegten Drahtachse (9) ausgerichtet sind. Dieses Rohr (6) ist an seinen zueinander fluchtenden Enden (7, 8) drehbar in Lagern (10,11) gelagert und mittels eines Antriebes (12) antreibbar. Der Innendurchmesser des Rohres (6) ist geringfügig größer als der Drahtdurchmesser. Nachfolgend an diese Verdrilleinrichtung (5) ist ein herkömmlicher Windungsleger (13) vorgesehen, der von einem räumlich gebogenen Legerohr (14) gebildet ist, das um die gerade Drahtachse (9) drehbar ist. Das Ende (15) des Legerohres (14), an dem der Draht (1) eintritt, ist etwa fluchtend zur von der Drahtfördereinrichtung (2) festgelegten geraden Drahtachse (9) ausgerichtet und mit diesem Ende mittels Lager (16,17) drehbar an einem nicht dargestellten Maschinengestell gelagert. Dieses Ende (15) ist weiters mit einer Antriebseinrichtung (18) gekoppelt. Das andere Ende (19) des Legerohres (14) ist kreisbogenförmig ausgebildet, wobei der Mittelpunkt (20) des Kreisbogens (21) auf der Drehachse des Legerohres (14) bzw. der damit identischen geraden Drahtachse (9) liegt Zwischen den beiden Enden (15) und (19) weist das Legerohr (14) eine allmählich von der Achse (9) in den Kreisbogen (21) überleitende Form (22) auf. In Förderrichtung des Drahtes (1) ist nach dem Legerohr (14) ein Rollgang (23) vorgesehen, auf dem die Drahtwindungen (24) zu liegen kommen. Der Draht (1) wird auf diesem Rollgang (23) gekühlt und zu einer nachfolgenden Bundbildekammer transportiert. Die dem Legerohr (14) vorgeordnete Verdrilleinrichtung (5) rotiert mit einer vorgewählten Winkelgeschwindigkeit, so daß der Draht mit einer bestimmten Verdrillung bereits in das Legerohr (14) eintritt. Hierdurch läßt sich die insgesamt auf den Draht (1) aufgebrachte Torsionsarbeit so weit erhöhen, daß die Drahtwindungen (24) ziemlich eng benachbart, d. h. mit einer geringen Steigung der von den Drahtwindungen (24) gebildeten Schraubenlinie, zu liegen kommen und eine Weiterförderung mit dem Rollgang (23) und ein Bundbilden problemlos vor sich gehen können. Die Winkelgeschwindigkeit des Rohres (6) der Verdrilleinrichtung (5) ist größer gewählt als die des Legerohres (14). Durch Variieren des Verhältnisses der Winkelgeschwindigkeit des Rohres (6) der Verdrilleinrichtung (5) und der des Legerohres (14) läßt sich die Steigung (25) der von den Drahtwindungen (24) gebildeten Schraubenlinie variieren, so daß es möglich ist, eine ganz bestimmte, sehr kleine Steigung (25), die vorzugsweise dem Betrag nach dem Drahtdurchmesser entspricht oder nur geringfügig größer ist als dieser, einzustellen. Gemäß der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform ist das Rohr (6) der Verdrilleinrichtung (5) als eine sich über 360° erstreckende Torsionsschlinge ausgebildet. Diese Ausführungsform weist den Vorteil auf, daß die von der Verdrilleinrichtung (5) zu leistende Biegearbeit gering ist. Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele, sondern kann in verschiedener Hinsicht modifiziert werden. So ist beispielsweise die Ausbildung der Form des Rohres (6) der Verdrilleinrichtung (5) variierbar. PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zum Legen eines Drahtes in kreisförmige Windungen durch Biegen des Drahtes in Kreisform unter gleichzeitigem Verdrillen, wobei der zunächst gerade Draht entlang einer rotierenden und von dem geraden Draht ausgehenden und allmählich in einen Kreisbogen überleitenden Bahn zwangsgeführt wird und der Draht vor dem -3- AT 396 075 B Biege-Verdrillen zusätzlich im Drehsinn der Biege-Verdrillung verdrillt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das zusätzliche Verdrillen mit einer Winkelgeschwindigkeit erfolgt, die größer ist als die des Biege-Verdrillens.
2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einer Drahtfördereinrichtung und einem nachgeordneten Windungsleger, der ein rotierendes Legeiohr aufweist, dessen Mittelachse am Drahteintrittsende tangential zur Drahtachse ausgerichtet ist und das vom Eintrittsende allmählich in einen etwa senkrecht zur Rotationsachse gerichteten Kreisbogen übergeht, dessen Mittelpunkt auf der Rotationsachse liegt, wobei zwischen der Drahtfördereinrichtung und dem Windungsleger eine Verdrilleinrichtung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrilleinrichtung (5) von einem den Draht (1) unter Form- und Reibschluß verdrillenden gebogenen Rohr (6) gebildet ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ein- (7) und Austrittsende (8) des Rohres (6) mit der Rotationsachse (9) des Windungslegers (13) etwa fluchtet, wobei das Rohr (6) um die Rotationsachse (9) des Windungslegers (13) in Rotation versetzbar ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das gebogene Rohr (6) U-förmig ausgebildet ist (Fig. 1).
5. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das gebogene Rohr (6) als eine um 360° gebogene Schlinge ausgebildet ist (Fig. 2).
6. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das gebogene Rohr (6) mit einer Winkelgeschwindigkeit antreibbar ist, die größer oder gleich ist als bzw. wie die des Legerohres (14) des Windungslegers (13).
7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelgeschwindigkeit des gebogenen Rohres (6) variabel einstellbar ist.
8. Einrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Winkelgeschwindigkeit des gebogenen Rohres (6) zur Winkelgeschwindigkeit des Legerohres (14) des Windungslegers (13) im Bereich zwischen 2,5 und 4 liegt. Hiezu 1 Blatt Zeichnung -4-