BE1030793A1 - Werkwijze voor het trekken, richten en knippen van staaldraad tot spijlen - Google Patents
Werkwijze voor het trekken, richten en knippen van staaldraad tot spijlen Download PDFInfo
- Publication number
- BE1030793A1 BE1030793A1 BE20225652A BE202205652A BE1030793A1 BE 1030793 A1 BE1030793 A1 BE 1030793A1 BE 20225652 A BE20225652 A BE 20225652A BE 202205652 A BE202205652 A BE 202205652A BE 1030793 A1 BE1030793 A1 BE 1030793A1
- Authority
- BE
- Belgium
- Prior art keywords
- steel wire
- rollers
- diameter
- wire
- straightening
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 54
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 191
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 191
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 37
- 239000000344 soap Substances 0.000 claims description 17
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 12
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 12
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 8
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 8
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 5
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 description 4
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 2
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 2
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- RYYKJJJTJZKILX-UHFFFAOYSA-M sodium octadecanoate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O RYYKJJJTJZKILX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- 229910000677 High-carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001680 brushing effect Effects 0.000 description 1
- CJZGTCYPCWQAJB-UHFFFAOYSA-L calcium stearate Chemical compound [Ca+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O CJZGTCYPCWQAJB-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000008116 calcium stearate Substances 0.000 description 1
- 235000013539 calcium stearate Nutrition 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 230000002040 relaxant effect Effects 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C3/00—Profiling tools for metal drawing; Combinations of dies and mandrels
- B21C3/02—Dies; Selection of material therefor; Cleaning thereof
- B21C3/08—Dies; Selection of material therefor; Cleaning thereof with section defined by rollers, balls, or the like
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C19/00—Devices for straightening wire or like work combined with or specially adapted for use in connection with drawing or winding machines or apparatus
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21F—WORKING OR PROCESSING OF METAL WIRE
- B21F1/00—Bending wire other than coiling; Straightening wire
- B21F1/02—Straightening
- B21F1/026—Straightening and cutting
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Wire Processing (AREA)
- Metal Extraction Processes (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
Abstract
De huidige uitvinding betreft een werkwijze voor het trekken, richten en knippen van staaldraad tot spijlen geschikt voor het gebruik in hekwerkpanelen, omvattende de sequentiële stappen van: (i) het voorzien van een staaldraad; (ii) het trekken van de staaldraad door een walscassette tot een vooropgestelde diameter bereikt wordt, waarbij de walscassette, twee opeenvolgende sets van drie walsen omvat, zodat een tweede set walsen stroomafwaarts gepositioneerd is van een eerste set walsen; (iii) het oprollen en afkoelen van de staaldraad; (iv) het ontrollen en richten van de staaldraad; en (v) het knippen van de staaldraad tot spijlen; waarbij de stappen i. tot en met v. continu doorgaan.
Description
1 BE2022/5652
WERKWIJZE VOOR HET TREKKEN, RICHTEN EN KNIPPEN VAN STAALDRAAD
TOT SPI JLEN
TECHNISCH DOMEIN
De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het trekken, richten en knippen van staaldraad tot spijlen. Meer bepaald, spijlen geschikt voor het gebruik in hekwerkpanelen.
STAND DER TECHNIEK
Staaldraad is een belangrijke grondstof in de industrie en de bouw. Om bruikbaar te zijn, moeten de draden echter voldoen aan bepaalde eigenschappen. Zo moeten de draden voldoende vervormbaar zijn en een hoge trekspanning kunnen verdragen.
Om staaldraden met beide juiste eigenschappen te verkrijgen ondergaan de draden typisch verschillende bewerkingsstappen, zoals walsen. vervormd. Het walsen van een staaldraad kan worden toegepast om de doorsnede van de draad te wijzigen en/of een profiel aan te brengen op het draadoppervlak. Hierdoor kunnen ook de mechanische eigenschappen van de daad worden gewijzigd.
Typisch is de draaddiameter en dus ook het gewicht van de metaaldraad niet uniform over de volledige lengte van de draad. Door de spreiding op het draadgewicht bestaat het risico dat de draad op bepaalde plaatsen niet het minimumgewicht bezit. Dit wordt typisch opgevangen door de draden te produceren met een significante marge boven de vereiste minimumwaarde. Het voorzien van een marge resulteert echter in een verlies, omdat voor eenzelfde gewicht aan metaal een minder lange draad wordt verkregen. Het is daarom van belang om de marge zo klein mogelijk te houden alsook de variatie op de diameter van de metaaldraad te beperken.
Werkwijzen, zoals BE1021090, zijn gericht op het walsen van staaldraad voor gebruik in betonwapening. De specificaties nodig in de bekomen staaldraad zijn bijgevolg erg verschillend van die nodig voor staaldraad en spijlen voor gebruik in hekwerkpanelen.
Gekende werkwijzen zijn eveneens nadelig omdat de slijtage van de walsen en het walsprofiel op de walsen hoog ligt. Walsen dienen vaak vervangen te worden omdat de levensduur (d.i. de tijd dat die in werking kan zijn) van een wals laag is. Gekende walsen
2 BE2022/5652 dienen na enkele maanden al vervangen te worden. Indien de walsen niet tijdig vervangen worden, zal de diameter van de getrokken draad te veel variaties vertonen.
Bovendien neem het vervangen van een wals veel tijd in beslag, waardoor productie soms een week stil kan liggen.
Er is dus nood aan een verbeterde werkwijze voor het trekken, richten en knippen van staaldraden tot spijlen geschikt voor hekwerkpanelen.
SAMENVATTING VAN DE UITVINDING
De uitvinding betreft een werkwijze voor het trekken, richten en knippen van staaldraad tot spijlen volgens conclusie 1. Voorkeursvormen van de werkwijze zijn weergegeven in conclusies 2-12.
In een tweede aspect betreft de uitvinding een inrichting voor het trekken, richten en knippen van staaldraad tot spijlen volgens conclusie 13.
In een derde aspect betreft de uitvinding een spijl volgens conclusie 14.
De uitvinding is voordelig omdat de werkwijze specifiek aangepast is aan het produceren van spijlen voor hekwerkpanelen uit staaldraad. Het specifieke walsprofiel (groeven in de walsen) zorgt ervoor dat er amper materiaalverliezen optreden bij het verkleinen van de diameter van de staaldraad. Dit komt doordat de variatie op de diameter van de staaldraad verkleint. Bovendien wordt de draadsterkte van de staaldraad verhoogd voor de specifieke toepassing in hekwerkpanelen. Het walsprofiel heeft het grote voordeel dat er minder afhankelijkheid is van fluctuaties van de inkomende ruwe staaldraad en dat de walsen gemakkelijker en dus ook sneller afgesteld kunnen worden in de walscassette. Ook heeft dit geresulteerd in een beduidend langere levensduur van de walsen.
Het is een doelstelling van de uitvinding om de slijtage van de walsen te minimaliseren, zodat de levensduur van de walsen gemaximaliseerd wordt. Het is eveneens het doel van de uitvinding om de productie van spijlen te optimaliseren door de downtime van de productie door vervanging van de walsen te verminderen of zelfs te vermijden.
Het doel van de uitvinding is het optimaliseren van het trek, richt en knipproces van staaldraad.
3 BE2022/5652
GEDETAI LLEERDE BESCHRIJVING
De uitvinding betreft een werkwijze voor het trekken, richten en knippen van staaldraad tot spijlen geschikt voor het gebruik in een hekwerkpaneel.
Tenzij anders gedefinieerd hebben alle termen die gebruikt worden in de beschrijving van de uitvinding, ook technische en wetenschappelijke termen, de betekenis zoals ze algemeen begrepen worden door de vakman in het technisch veld van de uitvinding.
Voor een betere beoordeling van de beschrijving van de uitvinding, worden de volgende termen expliciet uitgelegd. “Een”, ”de” en “het” refereren in dit document aan zowel het enkelvoud als het meervoud tenzij de context duidelijk anders veronderstelt. Bijvoorbeeld, “een segment” betekent een of meer dan een segment.
Wanneer “ongeveer” of “rond” in dit document gebruikt wordt bij een meetbare grootheid, een parameter, een tijdsduur of moment, en dergelijke, dan worden variaties bedoeld van +/-20% of minder, bij voorkeur +/-10% of minder, meer bij voorkeur +/- 5% of minder, nog meer bij voorkeur +/-1% of minder, en zelfs nog meer bij voorkeur +/-0.1% of minder dan en van de geciteerde waarde, voor zoverre zulke variaties van toepassing zijn in de beschreven uitvinding. Hier moet echter wel onder verstaan worden dat de waarde van de grootheid waarbij de term “ongeveer” of “rond” gebruikt wordt, zelf specifiek wordt bekendgemaakt.
De termen “omvatten”, “omvattende”, “voorzien van”, “behelzen”, “behelzende”, “inhouden”, “inhoudende” zijn synoniemen en zijn inclusieve of open termen die de aanwezigheid van wat volgt aanduiden, en die de aanwezigheid niet uitsluiten of beletten van andere componenten, kenmerken, elementen, leden, stappen, gekend uit of beschreven in de stand der techniek.
De termen “bestaan uit”, “bestaande uit”, “bevatten”, “bevattende”, zijn synoniemen en zijn exclusieve of gesloten termen die de aanwezigheid van wat volgt aanduiden, en die de aanwezigheid uitsluiten of beletten van andere componenten, kenmerken, elementen, leden, stappen, gekend uit of beschreven in de stand der techniek.
Het citeren van numerieke intervallen door de eindpunten omvat alle gehele getallen, breuken en/of reële getallen tussen de eindpunten, deze eindpunten inbegrepen.
4 BE2022/5652
In een eerste aspect betreft de uitvinding een werkwijze voor het trekken, richten en knippen van staaldraad tot spijlen geschikt voor het gebruik in hekwerkpanelen.
In een uitvoeringsvorm omvat de werkwijze de sequentiële stappen van: |. het voorzien van een staaldraad; il. het trekken van de staaldraad door een walscassette tot een vooropgestelde diameter bereikt wordt, waarbij de walscassette, twee opeenvolgende sets van drie walsen omvat, zodat een tweede set walsen stroomafwaarts gepositioneerd is van een eerste set walsen; ii. het oprollen en afkoelen van de staaldraad; iv. het ontrollen en richten van de staaldraad; en
Vv. het knippen van de staaldraad tot spijlen; waarbij de stappen i. tot en met v. continu doorgaan.
In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm zijn de walsen voorzien van een contactoppervlak dat contact maakt met de staaldraad, waarbij het contactoppervlak voorzien is van een groef, waarbij de doorsnede van de groef een cirkelboog beschrijft, en waarbij de cirkelboog gekarakteriseerd is door een straal, een middelpuntshoek en een booglengte, waarbij de straal van de cirkelboog van een wals in de tweede set zich verhoudt tot de straal van de cirkelboog van een wals in de eerste set volgens een verhouding gelegen tussen 0,5/1 en 0,7/1.
Het walsprofiel heeft het grote voordeel dat er minder afhankelijkheid is van fluctuaties van de inkomende ruwe staaldraad en dat de walsen gemakkelijker en dus ook sneller afgesteld kunnen worden in de walscassette. Ook heeft dit geresulteerd in een beduidend langere levensduur van de walsen.
De hierin beschreven werkwijze is bijzonder geschikt voor het walsen van een staaldraad op continue wijze. Hierin wordt de staaldraad getransporteerd langs een vooraf bepaalde route op een continue manier, bij voorkeur aan een snelheid in het bereik van ongeveer 10 m/min tot ongeveer 1000 m/min, met meer voorkeur aan een snelheid in een bereik van ongeveer 50 m/min tot ongeveer 800 m/min, en met de meeste voorkeur aan een snelheid in een bereik van ongeveer 100 m/min tot ongeveer 700 m/min. De transportsnelheid van de staaldraad kan bijvoorbeeld ongeveer 100 m/min, ongeveer 125 m/min, ongeveer 150 m/min, ongeveer 175 m/min, ongeveer 200 m/min, ongeveer 250 m/min, ongeveer 300 m/min, ongeveer 350 m/min, ongeveer 400 m/min, ongeveer 450 m/min, ongeveer 500 m/min, ongeveer 550 m/min, ongeveer 600 m/min, ongeveer 650 m/min, of ongeveer 700 m/min zijn. Meest bij voorkeur is de transportsnelheid
> BE2022/5652 gelegen tussen 300 en 400 m/min. Aangezien bij de huidige werkwijze de diameter van de staaldraad gereduceerd wordt, bestaat er een verschil tussen de snelheid van de staaldraad voor het trekken en de snelheid van de staaldraad na het trekken. Het verschil in snelheid komt daarbij overeen met de graad van verkleining van de diameter van de draad. Zo zal een inkomende snelheid van 300 m/min bij een verkleining van de diameter van de draad tussen 5% en 20% resulteren in een respectievelijke uitgaande snelheid van 315 m/min en 360 m/min. Bij een inkomende snelheid van 400 m/min en een verlenging van de staaldraad tussen 5% en 20% resulteren in een respectievelijke uitgaande snelheid van 420 m/min en 480 m/min.
In een voorkeursvorm wordt de staaldraad continu naar de eerste set walsen getransporteerd aan een snelheid tussen 330 m/min en 390 m/min, bij voorkeur ongeveer 360 m/min.
In een continu proces blijft de transportsnelheid van de staaldraad tijdens het trekken zo goed als constant. De vakman zal begrijpen dat ten gevolge van het verlengen van de draad, de snelheid waarmee de staaldraad wordt getransporteerd uitgedrukt in gewichtseenheid per tijdseenheid typisch constant blijft, terwijl de snelheid uitgedrukt in lengte-eenheid per tijdseenheid kan variëren tussen de verschillende stappen van het proces.
In een eerste stap (i) van de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding wordt een staaldraad voorzien. De staaldraad kan worden voorzien op een rol. In bepaalde uitvoeringsvormen omvat stap (i) dus het ontrollen van een staaldraad van een rol.
In bepaalde uitvoeringsvormen is de staaldraad voorzien in stap (i) een warm gewalste staaldraad. Dergelijke staaldraden worden vaak gebruikt als basisproduct voor verdere verwerking. Het is echter mogelijk dat de staaldraad voorzien is in stap (i) een koud gewalste rol is.
De staaldraad voorzien in stap (i) kan een glad of geprofileerd oppervlak bezitten.
Voorbeelden van draden met een geprofileerd oppervlak zijn geribde, gedeukte, en licht gedeukte draden. Dergelijke types draden zijn goed gekend door de vakman. Bij voorkeur is de staaldraad welke wordt voorzien in stap (i) een gladde staaldraad, optioneel voorzien van onregelmatigheden op het oppervlak.
De voorziene staaldraad kan elke dwarsdoorsnede hebben zoals ronde, vierkante, rechthoekige, ovale of half ovale dwarsdoorsneden. De staaldraden volgens de huidige
6 BE2022/5652 uitvinding kunnen gekozen worden binnen een groot diameterbereik dat ligt tussen 0,1 mm en 50 mm, bij voorkeur tussen 0,5 mm en 30 mm, meer bij voorkeur tussen 2 mm en 16 mm, nog meer bij voorkeur tussen 5 en 9 mm, en meest bij voorkeur een diameter gekozen uit de lijst van: ongeveer 8,5 mm, ongeveer 6,3 mm, of ongeveer 5,5 mm.
Voor staaldraden met een niet-cirkelvormige dwarsdoorsnede en/of een geprofileerd oppervlak duidt de term “diameter” zoals hierin gebruikt op een equivalente diameter, meer bepaald de nominale middellijn van de draad. De term “nominale middellijn” duidt op de diameter van een denkbeeldige draad met een cirkelvormige doorsnede van dezelfde lengte en inhoud als de werkelijke draad.
De staaldraad is vervaardigd uit ongelegeerd staal, laaggelegeerd staal of hooggelegeerd staal. Staaldraad kan worden vervaardigd uit staal met een hoog of laag koolstofgehalte.
Ongelegeerd staal bevat maximaal 1,5% aan legeringselementen (exclusief koolstof (C)). Ongelegeerd staal heeft een koolstofpercentage van 0,5% tot 2%. Laaggelegeerd staal bevat tussen de 1,5 en 5% legeringselementen (exclusief koolstof). Hooggelegeerd staal bevat meer dan 5% aan legeringselementen. Bij voorkeur is de staaldraad vervaardigd uit ongelegeerd staal. Met de term “legeringselementen” worden de elementen beoogd die naast ijzer en koolstof in de legering aanwezig zijn. In een voorkeursvorm is de staaldraad vervaardigd uit een legering omvattende ijzer (Fe), koolstof (C) en legeringselementen. Bij voorkeur omvat de legering maximaal 1,5% legeringselementen, meer bij voorkeur maximaal 1,4%, nog meer bij voorkeur maximaal 1,3%, nog meer bij voorkeur maximaal 1,2%, meest bij voorkeur maximaal 1,1%. Bij voorkeur omvat de legering minimaal 0,5% legeringselementen, meer bij voorkeur minimaal 0,6% , nog meer bij voorkeur minimaal 0,7%, nog meer bij voorkeur minimaal 0,8%, nog meer bij voorkeur minimaal 0,9%, meest bij voorkeur minimaal 1%. In een andere voorkeursvorm omvat de legering tussen 0,5 en 1,5% legeringselementen, bij voorkeur tussen 0,6 en 1,5%, meer bij voorkeur tussen 0,7 en 1,4%, nog meer bij voorkeur tussen 0,8 en 1,3%, nog meer bij voorkeur tussen 0,9 en 1,2%, meest bij voorkeur tussen 1 en 1,1%.
In een uitvoeringsvorm omvat de legering maximaal 0,1% C, meer bij voorkeur maximaal 0,09%, nog meer bij voorkeur maximaal 0,085%, nog meer bij voorkeur maximaal 0,08%, meest bij voorkeur maximaal 0,075% . Bij voorkeur omvat de legering minimaal 0,025% C, meer bij voorkeur minimaal 0,03%, nog meer bij voorkeur minimaal 0,035% , nog meer bij voorkeur minimaal 0,04% , meest bij voorkeur minim aal
7 BE2022/5652 0,045%. In een andere voorkeursvorm omvat de legering tussen 0,02 en 0,1% C, bij voorkeur tussen 0,025 en 0,09%, meer bij voorkeur tussen 0,035 en 0,085%, nog meer bij voorkeur tussen 0,04 en 0,08%, meest bij voorkeur tussen 0,045 en 0,075%.
In een voorkeursvorm omvat de legering legeringselementen gekozen uit de lijst van: mangaan (Mn), silicium (Si), zwavel (S), fosfor (P), stikstof (N), koper (Cu), chroom (Cr), nikkel (Ni), niobium (Nb), tin (Sn), aluminium (AI) of eender welke combinatie hiervan. Bij voorkeur omvat de legering mangaan (Mn), silicium (Si), zwavel (S), fosfor (P), stikstof (N), koper (Cu), en optioneel chroom (Cr), nikkel (Ni), niobium (Nb), tin (Sn), aluminium (AI).
Bij voorkeur omvat de legering Mn in een hoeveelheid tussen 0,3 en 0,5%, meer bij voorkeur tussen 0,35 en 0,45%, Si in een hoeveelheid tussen 0,05 en 0,25%, meer bij voorkeur tussen 0,1 en 0,2%, S in een hoeveelheid tussen 0,01 en 0,045%, meer bij voorkeur tussen 0,015 en 0,04%, P in een hoeveelheid tussen 0,005 en 0,03%, meer bij voorkeur tussen 0,005 en 0,025%, Cu in een hoeveelheid tussen 0,2 en 0,4%, meer bij voorkeur tussen 0,25 en 0,35%, N in een hoeveelheid tussen 0,005 en 0,02% , meer bij voorkeur tussen 0,005 en 0,015%, en Cr in een hoeveelheid van maximaal 0,15%, meer bij voorkeur maximaal 0,1%, Ni in een hoeveelheid van maximaal 0,15%, meer bij voorkeur maximaal 0,1%, en Nb in een hoeveelheid van maximaal 0,005% , meer bij voorkeur maximaal 0,002%, Sn in een hoeveelheid van maximaal 0,05%, meer bij voorkeur maximaal 0,03%, en/of Al in een hoeveelheid van maximaal 0,005%, meer bij voorkeur maximaal 0,003%.
De hierin beschreven werkwijze omvat in een stap (ii) het trekken van de staaldraad.
Hierbij wordt een gewalste staaldraad verkregen, die verder kan worden bewerkt (zie verder). Trekprocessen voor staaldraden zijn goed gekend door de vakman. Hierbij wordt de draad gestuurd door een set van typisch twee, vier of zes walsen of walsrollen, waardoor de diameter van de draad wordt gereduceerd. Walsen is een vormgevingstechniek waarbij een metalen draad door twee of meerdere walsen of walsrollen wordt vervormd. Het walsen van een staaldraad kan worden toegepast om de doorsnede van de draad te wijzigen. Koudwalsen gebeurt bij een temperatuur onder de rekristallisatietemperatuur, bijvoorbeeld bij kamertemperatuur, en zorgt typisch voor een verhoging van de draadsterkte.
Tijdens het trekken wordt de staaldraad door een walscassette getrokken waarbij een vooropgestelde diameter bereikt wordt. Hierbij omvat de walscassette, twee
8 BE2022/5652 opeenvolgende sets van drie walsen, zodat een tweede set walsen stroomafwaarts gepositioneerd is van een eerste set walsen.
In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm zijn de walsen voorzien van een contactoppervlak dat contact maakt met de staaldraad, waarbij het contactoppervlak voorzien is van een groef, waarbij de doorsnede van de groef een cirkelboog beschrijft, en waarbij de cirkelboog gekarakteriseerd is door een straal, een middelpuntshoek en een booglengte.
Met de term “middelpuntshoek” wordt de hoek beoogd tussen de twee lijnen die van de uiteinden van de cirkelboog naar het middelpunt van de bijhorende cirkel lopen.
De walsen zijn typisch cilindrisch of ringvormig waarbij de mantel het contactoppervlak vormt met de te walsen staaldraad en waarbij de mantel voorzien is van een groef en/of profiel. Bij voorkeur betreft de uitvinding ringvormige walsen voorzien van een groef in de mantel. De walsen zijn gepositioneerd ten opzichte van elkaar zodat hun groeven samen een opening vormen die kleiner is dan de diameter van de aangevoerde staaldraad, zodat de staaldraad wordt vervormd wanneer de draad doorheen de wals gaat.
Stap (ii) van de hierin beschreven werkwijze daarom het walsen van de staaldraad met behulp van twee sets walsen in serie, waarbij de walscassette twee opeenvolgende sets van drie walsen omvat, zodat een tweede set walsen stroomafwaarts gepositioneerd is van een eerste set walsen. De totale vervorming van de staaldraad door het walsen met twee sets walsen zorgt doorgaans voor een verkleining van de diameter van de draad tussen 1 en 50%, bij voorkeur tussen 2,5% en 35%, bij voorkeur tussen 5% en 20%, meer bij voorkeur tussen 10 en 15%, bijvoorbeeld ongeveer 10%, 11%, 12%, 13%, 14%, 15%, ten opzichte van de draad voorzien in stap (|).
In een voorkeursvorm staan de walsen behorende tot eenzelfde set onder een hoek van 120° ten opzichte van elkaar gepositioneerd. De twee sets walsen zijn bij voorkeur 60° gedraaid ten opzichte van elkaar, zodat de zes walsen in een vooraanzicht van de walscassette onder hoeken van 60° staan ten opzichte van elkaar.
In een voorkeursvorm bedraagt de totale lengte van de booglengtes van de cirkelbogen beschreven door de groeven in de walsen in de eerste set tussen 0,85 en 0,99% van de omtrek van de aangevoerde staaldraad.
9 BE2022/5652
In een voorkeursvorm is de totale lengte van de booglengtes van de cirkelbogen beschreven door de walsen in de tweede set tussen 0,9 en 0,99% van de omtrek van de staaldraad met vooropgestelde diameter bedraagt.
In een voorkeursvorm verhoudt de straal van de cirkelboog van een wals in de tweede set zich tot de straal van de cirkelboog van een wals in de eerste set volgens een verhouding gelegen tussen 0,5/1 en 0,7/1, bij voorkeur tussen 0,55 en 0,7/1, bijvoorbeeld ongeveer 0,55/1; 0,56/1; 0,57/1; 0,58/1; 0,59/1; 0,60/1; 0,61/1; 0,62/1; 0,63/1; 0,64/1; 0,65/1; 0,66/1; 0,67/1; 0,68/1; 0,69/1; 0,70/1.
In een voorkeursvorm liggen het contactoppervlak van de walsen in de eerste set en het contactoppervlak van de walsen in de tweede set tussen 7 en 9 cm uit elkaar verwijderd op de staaldraad.
In een voorkeursvorm draaien de walsen in de tweede set tussen 1 en 50% sneller, bij voorkeur tussen 2,5% en 35%, bij voorkeur tussen 5% en 20%, meer bij voorkeur tussen 10 en 15%, bijvoorbeeld ongeveer 10%, 11%, 12%, 13%, 14%, 15%, ten opzichte van de tussen 10 en 15%, ten opzichte van de walsen in de eerste set.
In een voorkeursvorm wordt de diameter van de staaldraad na de tweede set walsen continu gemeten en de walsen bijgestuurd op basis van de gemeten diameter.
De hierin beschreven werkwijze kan gebruikt worden voor het koud of warm walsen van een staaldraad. In een voorkeursvorm is de hierin beschreven werkwijze een werkwijze voor het koud walsen van een staaldraad. Hierbij wordt het walsproces uitgevoerd bij een temperatuur onder de rekristallisatietemperatuur van het metaal. Meer bepaald kan het walsproces worden uitgevoerd bij kamertemperatuur. Koud walsen resulteert typisch in een toename van de treksterkte van de staaldraad. Het walsen resulteert in een toename van de temperatuur van de staaldraad tot een temperatuur gelegen tussen 70 en 90°, bij voorkeur tussen 75 en 85°, meer bij voorkeur ongeveer 80°.
De hierin beschreven werkwijze omvat in een uitvoeringsvorm verder de stap van het bepalen of meten van de doorsnede of diameter van de getrokken of gewalste staaldraad verkregen in stap (ii) zoals hierboven beschreven. Het bepalen of meten van de diameter kan onmiddellijk na het walsen gebeuren, of na eventuele verdere bewerkingsstappen zoals het ontspannen en/of aandrijven van de staaldraad. Het meten van de diameter kan op verschillende wijzen gebeuren. In bepaalde uitvoeringsvormen wordt de diameter optisch bepaald. Dit kan gebeuren via een set van één of meerdere
10 BE2022/5652 lichtbronnen (bijvoorbeeld laserbundels) in één of meerdere richtingen loodrecht op de draad te richten en het doorgelaten licht te detecteren. Een voorbeeld van een opstelling gebaseerd op dit principe wordt beschreven in octrooischrift EPO565090. Een dergelijke opstelling laat toe om naast de diameter ook de ovaliteit en/of andere vormparameters van de draad op te meten. Geschikte opstellingen voor het meten van de diameter van de gewalste draad zijn in de handel verkrijgbaar, en beschikbaar voor een vakman.
Optische meettoestellen zijn doorgaans in staat om aan een hoge frequentie metingen (scans) uit te voeren. In bepaalde uitvoeringsvormen wordt de diameter van de staaldraad ten minste 100, ten minste 250, ten minste 500, of ten minste 1000 maal per seconde gemeten. Dit is bijzonder voordelig in een continu proces, waarbij de staaldraad aan een hoge snelheid wordt getransporteerd. In bepaalde uitvoeringsvormen bedraagt de afstand tussen twee opeenvolgende meetposities op de staaldraad ten hoogste 5 cm, liever ten hoogste 2 cm, nog liever ten hoogste 1 cm, bijvoorbeeld elke 6 mm.
In bepaalde uitvoeringsvormen kan de diameter op andere wijzen worden bepaald, bijvoorbeeld aan de hand van de snelheid van de staaldraad voor en na het walsen. Uit de snelheidsverandering kan de verlenging van de draad worden afgeleid, en dus ook de corresponderende reductie in diameter. Optioneel kunnen voor het walsen één of meerdere referentiemetingen worden uitgevoerd van de draaddiameter. Hierdoor kan de diameter na walsen preciezer worden bepaald aan de hand van de snelheidsmetingen. De snelheid van de staaldraad kan via contact of non-contact metingen gebeuren, zoals gekend door de vakman. Geschikte non-contact meettechnieken kunnen bijvoorbeeld laser Doppler snelheidsmeting omvatten.
Optioneel kunnen er meerdere referentiemetingen worden uitgevoerd van de draaddiameter. Hierdoor kan de diameter preciezer worden bepaald. In bepaalde uitvoeringsvormen kan er een bijkomende bewaking van de draaddiameter door middel van een draadtreksysteem gebeuren.
In een verdere stap omvat de hierin beschreven werkwijze het aansturen van de sets walsen in stap (ii) op basis van de bepaalde diameter. De aansturing kan gebeuren op één of twee van de sets walsen, bij voorkeur op de eerste set of de tweede set. In bepaalde uitvoeringsvormen kan de diameter van de gewalste staaldraad worden gemeten na elk van de sets walsen, waarbij de sets afzonderlijk worden aangestuurd op basis van de diameter gemeten na de betreffende wals.
11 BE2022/5652
De aansturing gaat typisch uit van het verschil tussen een instelwaarde en de gemeten waarde, dit verschil wordt ook "foutsignaal” genoemd. Bijvoorbeeld, wanneer de gemeten diameter de instelwaarde overschrijdt, kan de set walsen dichter bij elkaar worden gepositioneerd, zodat de opening tussen de walsen verkleint, en daarmee ook diameter van de draad. Omgekeerd kan wanneer de gemeten diameter lager is dan de instelwaarde, de opening tussen de walsen worden vergroot. De gekozen instelwaarde kan afhangen van de minimaal vereiste draaddiameter. Bij voorkeur wordt als instelwaarde de minimaal vereiste draaddiameter gebruikt, met een bijkomende marge.
Aangezien de hierin beschreven werkwijze toelaat de spreiding op de draaddiameter te reduceren, volstaat een relatief kleine marge. Een geschikte marge bedraagt maximaal 2% , bij voorkeur maximaal 1%, en bij voorkeur maximaal 0.5% . Bij voorkeur wordt bij het walsen in stap (ii) de variatie van de diameter van de staaldraad teruggebracht tot maximaal 1% en bij voorkeur maximaal 0.5%.
Een alternatief of toevoeging voor de meting van de doorsnede of diameter van de gewalste draad verkregen in stap (ii) zoals hierboven beschreven, is een meting van de ovaliteit van de staaldraad. Dit kan eveneens gebeuren door middel van de hierboven beschreven optische methode. Een bepaling van de ovaliteit kan belangrijk zijn om de kwaliteit van de gewalste staaldraad na te gaan. Tijdens het walsen bestaat immers de mogelijkheid dat de walsen te hard drukken op de draad waardoor de draad wordt vervormd en de draadsectie kleiner wordt en er een naad op de draad ontstaat. De vervormde staaldraad heeft dan een stervormige doorsnede, en de gemeten diameter is groter dat de eigenlijke diameter. De bepaling van de ovaliteit zorgt voor een bepaling van de kwaliteit van de gewalste staaldraad en kan fouten in het walsen opmerken. Het aanpassen van de positie van de walsen gebeurt bij voorkeur manueel, alternatief kan de aansturing motorisch gebeuren waarbij de motoren kunnen worden aangestuurd door een regelaar of controller, zoals een PID-regelaar. Een PID-regelaar (waarbij PID staat voor Proportioneel, Integrerend en Differentiërend) is een vaak voorkomende regelaar in, en is goed gekend door de vakman. Het is echter niet uitgesloten dat in andere uitvoeringsvormen, een andere regelaar kan worden gebruikt. Het aanpassen van de positie van de walsen kan eveneens pneumatisch of hydraulisch gebeuren.
In bepaalde uitvoeringsvormen wordt het foutsignaal bepaald aan de hand van een (voortschrijdend) gemiddelde van een bepaald aantal metingen van de diameter. Dit heeft in het bijzonder voordelen wanneer de meetresultaten een lage precisie vertonen.
Door de grote verschillen tussen de meetpunten is dan meer zinvol om de aansturing van de walsen te baseren op het gemiddelde van een aantal opeenvolgende datapunten.
12 BE2022/5652
De diameter van de gewalste draad na stap (ii) hangt niet alleen af van de instelling van de walsen, maar ook van de diameter van de in stap (I) voorziene staaldraad. Deze diameter kan bovendien variëren doorheen de staaldraad. Doorgaans zijn deze variaties te verwaarlozen ten opzichte van de verandering in diameter gerealiseerd door het walsen. In extreme gevallen is het echter mogelijk dat de intrinsieke variatie in de staaldraad zoals voorzien in stap (i) een niet-verwaarloosbaar aandeel heeft in de variatie op de diameter gemeten na het walsen. Dit kan tot gevolg hebben dat de aansturing van de walsen op basis van de gemeten diameter niet optimaal verloopt.
Daarom is het voorzien dat in bepaalde uitvoeringsvormen van de werkwijze de diameter van de staaldraad ook wordt bepaald voor het walsen, bijvoorbeeld in stap (I) of net voor de eerste set walsen in stap (ii). Zo is het mogelijk om bij de aansturing van de walsen op basis van de gemeten diameter, een correctie uit te voeren voor de intrinsieke variatie van de diameter voor het walsen.
In een voorkeursvorm van de uitvinding is de diameter van de staaldraad voor het trekken door de walscasette maximaal 0,5 mm groter is dan de vooropgestelde diameter. Zo zal bijvoorbeeld een staaldraad met vooropgestelde diameter van 5,5 mm, 7,5 mm en 4,7 mm, respectievelijk aan de ingang van de walscasette maximaal 6 mm, maximaal 8 mm en maximaal 5,2 mm bedragen.
In een voorkeursvorm van de uitvinding is de diameter van de staaldraad na het trekken door de walscasette maximaal 0,06 mm groter of kleiner dan de vooropgestelde diameter. Zo zal bijvoorbeeld een staaldraad met vooropgestelde diameter van 5,5 mm, 7,5 mm en 4,7 mm, respectievelijk aan na het trekken een diameter van 5,44-5,56 mm, 7,44-7,56 mm en 4,64-4,76 mm bedragen.
In een voorkeursvorm van de uitvinding is de diameter van de staaldraad na het trekken door de walscasette maximaal 0,06 mm groter of kleiner dan de vooropgestelde diameter. Zo zal bijvoorbeeld een staaldraad met vooropgestelde diameter van 5,5 mm, 7,5 mm en 4,7 mm, respectievelijk aan na het trekken een diameter van 5,44-5,56 mm, 7,44-7,56 mm en 4,64-4,76 mm bedragen.
In een voorkeursvorm van de uitvinding is de ovaliteit van de staaldraad na het trekken door de walscasette gelegen tussen -0,05 en 0,05 mm, bij voorkeur tussen -0,04 en 0,04 mm, meer bij voorkeur tussen -0,03 en 0,03 mm, meest bij voorkeur tussen - 0,025 en 0,025 mm.
13 BE2022/5652
Om de staaldraad door de sets walsen te sturen wordt in bepaalde uitvoeringsvormen de hierin beschreven werkwijze voorzien in een aandrijving van de staaldraad. Bij voorkeur gebeurt de aandrijving van de staaldraad door een aandrijfinstallatie gepositioneerd na de walsinrichting. De staaldraad wordt op deze manier door de walsinrichting getrokken. De aandrijving van de staaldraad gebeurt bij voorkeur door middel van één of meerdere trekblokken gepositioneerd langsheen het productieproces en bij voorkeur na de walsinrichting.
In een uitvoeringsvorm omvat de hierin beschreven werkwijze het coaten van de staaldraad. Meer bepaald kan de staaldraad worden voorzien van een smeermiddel. Dit kan worden toegepast om het walsproces en het eventuele ontspannen te bevorderen.
Geschikte smeermiddelen zijn goed gekend door de vakman. In bepaalde uitvoeringsvormen wordt de draad voorzien van een trekzeep zoals natriumstearaat of calciumstearaat. Bij voorkeur wordt de draad van een smeermiddel voorzien als onderdeel van stap (i), dus voor het walsen van de staaldraad. Het smeermiddel kan worden aangebracht op een continue wijze door sproeien, onderdompelen, borstelen, of andere technieken, die gekend zijn door de vakman.
In een voorkeursvorm wordt de staaldraad ondergedompeld in een bad met trekzeep, bij voorkeur trekzeep omvattende natriumstearaat. In deze vorm wordt de staaldraad doorheen het bad getrokken, waarbij de trekzeep op de staaldraad aangebracht wordt.
In een uitvoeringsvorm wordt de staaldraad in stap i of voorafgaand aan stap ii getrokken wordt doorheen een bad met trekzeep, waarbij na het trekken van tussen 15 en 25 kg staaldraad doorheen het bad, het bad ververst wordt, waarbij tussen 15 en 20 m% van de trekzeep gerecupereerd wordt. Met verversen van het bad wordt het leeghalen en het opnieuw vullen van het bad met verse trekzeep beoogd, waarbij met de term “verse trekzeep” trekzeep bedoeld wordt die nog niet gebruikt is voor de behandeling van staaldraad, dus zoals aangekocht. In deze uitvoeringsvorm wordt dus na een doorvoer van tussen 15 en 25 ton staaldraad, tussen 80 en 85 m% van de trekzeep uit het bad gehaald en vervangen door verse trekzeep.
Er is gebleken dat gedeeltelijke recuperatie van de trekzeep (in dit geval 15 tot 20 M%) de trek efficiëntie en richt efficiëntie aanmerkelijk verhoogt. Hierbij zorgt de trekzeep voor een vergemakkelijkte vervorming tijdens het trekken en richten, en wordt eveneens een te grote warmteontwikkeling tegengegaan. De trekzeep en de recuperatie van een deel van de trekzeep draagt eveneens bij aan de minimale slijtage van de walsen in de walscasette.
14 BE2022/5652
De staaldraad heeft na het trekken een ronde dwarsdoorsnede. De staaldraad bekomen na stap (ii) kan volgens de huidige uitvinding een groot diameterbereik beslaan dat ligt tussen 0,1 mm en 50 mm, bij voorkeur tussen 0,5 mm en 30 mm, meer bij voorkeur tussen2 mm en 16 mm, nog meer bij voorkeur tussen 4 en 8 mm, en meest bij voorkeur een diameter gekozen uit de lijst van: ongeveer 7,5 mm, ongeveer 5,5 mm, of ongeveer 4,7 mm.
In een voorkeursvorm wordt de draadsterkte door het trekken van de staaldraad verhoogd tot een draadsterkte tussen 500 en 1000 N/mm?, meer bij voorkeur tussen 500 en 750 N/mm2.
Staaldraad, zoals bijvoorbeeld warm gewalste staaldraad, wordt typisch getransporteerd en opgeslagen op spoelen of in bundels. Op dezelfde manier omvat de hierin beschreven werkwijze in stap (iii) het opwikkelen, opspoelen of oprollen van de gewalste staaldraad op een spoel of in een bundel op het einde van het proces.
In een voorkeursvorm wordt de staaldraad opgerold op een spoel. In een verdere voorkeursvorm wordt tussen 3 en 5,5 ton staaldraad opgerold per spoel, bij voorkeur tussen 3,5 en 5 ton, meer bij voorkeur tussen 4 en 4,5 ton, nog meer bij voorkeur tussen 4,1 en 4,3 ton.
In een voorkeursvorm wordt de staaldraad opgerold op een spoel met een diameter tussen 500 en 800 mm, meer bij voorkeur tussen 550 en 750 mm, nog meer bij voorkeur tussen 600 en 700 mm, meest bij voorkeur ongeveer 640 mm.
Nadat de staaldraad opgerold is, wordt deze in stap (iii) afgekoeld aan de lucht (vrije convectie). Bij voorkeur wordt de draad tussen 20 en 50 uren afgekoeld, meer bij voorkeur tussen 30 en 50 uren, meer bij voorkeur ongeveer 40 uren. Het afkoelen is nodig omdat de staaldraad tijdens het richten in stap (iv) eveneens opwarmt door de richtbewerking. Bij voorkeur wordt de staaldraad bijgevolg minimaal 24 uren gekoeld, zodat de staaldraad overal op de spoel of in de bundel voldoende gekoeld is. Bij voorkeur wordt er gekoeld tot de staaldraad ongeveer kamertemperatuur bezit.
In een voorkeursvorm wordt de staaldraad mimimaal 40 uren afgekoeld. Dit is nodig om het materiaal af te koelen en te laten rusten vooraleer de draad gericht en geknipt wordt. Veertig uren afkoelen zorgt voor voldoende afkoeling zowel bij zomer- als wintertemperaturen
15 BE2022/5652
Na de koeling in stap (iii), wordt de staaldraad opnieuw ontrold en gericht in stap (iv).
Tijdens het richten warmt de staaldraad eveneens op. In een voorkeursvorm warmt de staaldraad tijdens het richten op tot een temperatuur begrepen tussen 55 en 65°C, meer bij voorkeur tussen 56 en 64°C, nog meer bij voorkeur tussen 57 en 63°C, meest bij voorkeur tissen 58 en 62°C.
In een uitvoeringsvorm gaat het richten door met een doorvoersnelheid tussen 20 en 150 m/min, bij voorkeur tussen 30 en 140 m/min, meer bij voorkeur tussen 40 en 130 m/min, nog meer bij voorkeur tussen 50 en 120 m/min, zelfs nog meer bij voorkeur tussen 60 en 110 m/min, meest bij voorkeur tussen 70 en 100 m/min.
Het richten gebeurt middels aandrijfrollen, waarbij de druk op de aandrijfrollen bij voorkeur tussen 1 en 10 bar gelegen is, meer bij voorkeur tussen 1 en 9 bar, nog meer bij voorkeur tussen 1 en 8 bar, nog meer bij voorkeur tussen 1 en 7 bar, nog meer bij voorkeur tussen 1 en 6 bar, nog meer bij voorkeur tussen 1 en 5 bar, meest bij voorkeur tussen 1 en 4 bar.
De staaldraad wordt in stap (v) geknipt tot spijlen. In een voorkeursvorm gebeurt het richten (stap (iv)) en het knippen (stap (v)) gelijktijdig. De spijlen verkregen via de hierin beschreven werkwijze zijn specifiek voor het gebruik in hekwerkpanelen. In een voorkeursvorm bezitten de spijlen een lengte tussen 600 en 3000 mm, bij voorkeur gekozen uit de lijst van: 606, 608, 630, 806, 808, 830, 1006, 1008, 1030, 1206, 1208, 1230, 1406, 1408, 1430, 1606, 1608, 1630, 1806, 1808, 1830, 2006, 2008, 2030, 2206, 2208, 2230, 2406, 2408, 2430, 2508 of 2510 mm. In een voorkeursvorm zijn de spijlen gladde spijlen.
Nadat de staaldraad gericht en geknipt is tot spijlen, wordt deze afgekoeld aan de lucht (vrije convectie). Bij voorkeur worden de spijlen tussen 10 en 40 uren afgekoeld, meer bij voorkeur tussen 20 en 30 uren, meer bij voorkeur ongeveer 24 uren.
De spijlen kunnen vervolgens gelast worden tot een hekwerkpaneel, bij voorkeur een twin-wire of dubbele draad hekwerkpaneel. Bij dubbele draad hekwerkpanelen worden evenwijdige verticale spijlen gelast aan horizontale spijlen waarbij de verticale spijlen op eenzelfde hoogte tussen twee horizontale spijlen gelast worden.
In een tweede aspect betreft de uitvinding een inrichting voor het trekken, richten en knippen van staaldraad tot spijlen, geschikt voor het gebruik in hekwerkpanelen.
18 BE2022/5652
In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm omvat de inrichting: - een wals-inrichting, - een trek-inrichting, gepositioneerd stroomafwaarts van de wals-inrichting, geschikt voor het aandrijven van de inrichting, waarbij de wals-inrichting een walscassette omvat, - een richt-inrichting, gepositioneerd stroomafwaarts van de trek-inrichting, geschikt voor het richten van de staaldraad voorafgaand aan het knippen, en - een knip-inrichting, gepositioneerd stroomafwaarts van de richt-inrichting, geschikt voor het knippen van staaldraad tot spijlen, waarbij de walscassette twee opeenvolgende sets van drie walsen omvat, zodat een tweede set walsen stroomafwaarts gepositioneerd is van een eerste set walsen, en waarbij de walsen voorzien zijn van een contactoppervlak geschikt voor contact te maken met een staaldraad, waarbij het contactoppervlak voorzien is van een groef, waarbij de doorsnede van de groef een cirkelboog beschrijft, en waarbij de cirkelboog gekarakteriseerd is door een straal, een middelpuntshoek en een booglengte, waarbij de straal van de cirkelboog van een wals in de tweede set zich verhoudt tot de straal van de cirkelboog van een wals in de eerste set volgens een verhouding gelegen tussen 0,5/1 en 0,7/1.
In een verdere uitvoeringsvorm is de inrichting volgens het tweede aspect geschikt voor het uitvoeren van een werkwijze volgens het eerste aspect van de uitvinding.
In een voorkeursvorm zijn de richt-inrichting en de knip-inrichting onderdeel van een simultane richt- en knip-inrichting, gepositioneerd stroomafwaarts van de trek- inrichting, geschikt voor het gelijktijdig richten en knippen van de staaldraad tot spijlen.
In een derde aspect betreft de uitvinding een gladde spijl geschikt voor gebruik in een hekwerkpaneel. In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm betreft de uitvinding een gladde spij! waarbij de variatie van de diameter van de spijl maximaal 1% bedraagt.
In een verdere uitvoeringsvorm is de gladde spijl volgens het derde aspect verkregen middels het gebruik van een inrichting volgens het tweede aspect of een werkwijze volgens het eerste aspect.
In een voorkeursvorm bezit de spijl een draadsterkte tussen 500 en 1000 N/mm2, meer bij voorkeur tussen 500 en 750 N/mm2.
17 BE2022/5652
IN een bijzondere uitvoeringsvorm omvat de inrichting eveneens minstens één van volgende: een ontrol-inrichting voor het ontrollen van staaldraad, stroomopwaarts gepositioneerd aan de wals-inrichting; een ontrol-inrichting voor het ontrollen van staaldraad, stroomopwaarts gepositioneerd aan de wals-inrichting; een trekblok voor het aandrijven van de staaldraad; - minstens één meetinrichting voor het meten van de diameter van de staaldraad en/of de gewalste staaldraad; en — een aansturing van de set walsen vanuit de meetinrichting.
In wat volgt, wordt de uitvinding beschreven a.d.h.v. niet-limiterende voorbeelden die de uitvinding illustreren, en die niet bedoeld zijn of geïnterpreteerd mogen worden om de omvang van de uitvinding te limiteren.
VOORBEELDEN EN FIGUREN
Figuur 1 toont een schematische weergave van een bepaalde uitvoeringsvorm van de hierin beschreven werkwijze voor het trekken, richten en knippen van een staaldraad tot spijlen.
De werkwijze omvat in een eerste stap het voorzien van een opgerolde staaldraad (1), en het continu afwikkelen van de staaldraad (2). De draad wordt doorheen de verschillende stappen van de werkwijze getransporteerd aan een snelheid van ongeveer 6 m/s. Vervolgens wordt de staaldraad bij kamertemperatuur getrokken (3) middels twee set van 3 walsen. Hierbij wordt de diameter van de draad ongeveer 10% tot 15% verkleind. De opening tussen de walsen wordt motorisch aangestuurd. In een volgende stap wordt de diameter van de draad optisch gemeten (10). Dit gebeurt aan een frequentie van ongeveer 1200 metingen per seconde, wat neerkomt op ongeveer één meting om de 6 mm. Op basis van de gemeten diameter wordt de set walsen in stap aangestuurd (11), zodat een uniforme draaddikte wordt verkregen. Door het trekken warmt de draad op tot een temperatuur van ongeveer 80°C en daarom wordt de getrokken staaldraad opgerold (4) op een spoel of in een bundel en afgekoeld (5) gedurende 40 uur. De koeling gebeurt op indirecte manier aan de lucht middels vrije convectie. In een verdere stap wordt de staaldraad opnieuw ontrold (6) en gericht (7).
Gelijktijdig aan het richten (7) wordt de staaldraad geknipt (8) op lengtes van 606, 608, 630, 806, 808, 830, 1006, 1008, 1030, 1206, 1208, 1230, 1406, 1408, 1430, 1606, 1608, 1630, 1806, 1808, 1830, 2006, 2008, 2030, 2206, 2208, 2230, 2406, 2408, 2430, 2508 en 2510 mm, waarbij gladde spijlen bekomen worden geschikt voor gebruik in hekwerkpanelen. Door het richten warmt de draad op tot een temperatuur van
18 BE2022/5652 ongeveer 60°C en daarom worden de spijlen afgekoeld (9) gedurende 24 uur. De koeling gebeurt op indirecte manier aan de lucht middels vrijde convectie.
Deze werkwijze laat toe de spreiding op de draaddiameter kleiner te houden in vergelijking met standaard werkwijzen. Hierdoor kan een bijkomende verkleining van à 15 % worden verkregen, waarbij de vereiste minimumdiameter van de draad gegarandeerd blijft. Dit betekent dus een significante materiaalwinst.
Figuur 2 toont een uitvoeringsvorm van de hierin beschreven walscassette, omvattende 10 twee sets van drie walsen. De derde wals van elke set is verborgen om de figuren beter zichtbaar te maken.
Figuur 3 toont een aanzicht van de eerste set walsen tegen de aanvoerrichting van de staaldraad in (doorsnede B-B op figuur 1).
Figuur 4 toont een aanzicht van de tweede set walsen met de aanvoerrichting van de staaldraad mee (doorsnede A-A op figuur 1).
Figuur 5 toont een uivergroot aanzicht van de eerste set walsen tegen de aanvoerrichting van de staaldraad in (sectie C op figuur 3).
Figuur 6 toont een uitvergroot aanzicht van de tweede set walsen met de aanvoerrichting van de staaldraad mee (sectie D op figuur 4).
Volgende referentienummers refereren naar: 101 aangevoerde staaldraad 102 transportrichting 103 eerste set walsen 104 tweede set walsen 105 wals 106 groef 107 contactoppervlak 108 cirkelboog doorsnede van de groef van een wals uit de eerste set 108’ cirkelboog doorsnede van de groef van een wals uit de tweede set 109 equivalente diameter aangevoerde staaldraad 110 beoogde (vooropgestelde diameter) 111 opening tussen walsen
De staaldraad (101) wordt aangevoerd volgens de aangegeven transportrichting (102).
Een tweede set walsen (104) bevindt zich stroomafwaarts van een eerste set walsen (103). Elke set bestaat uit drie walsen (105) voorzien van een groef (106), waarbij de walsen (105) behorende tot eenzelfde set (103, 104) onder een hoek van 120° ten
19 BE2022/5652 opzichte van elkaar gepositioneerd staan. De groef vormt het contactoppervlak (107) dat contact maakt met de staaldraad, waarbij de doorsnede van de groef (106) een cirkelboog (108) beschrijft, en waarbij de cirkelboog (108) gekarakteriseerd is door een straal, een middelpuntshoek en een booglengte. Tussen de walsen van eenzelfde zet bevindt zich een opening (111) zodat de walsen elkaar niet beschadigen.
Tabel 1 geeft de karakteristieken weer voor de walsen, voor drie verschillende aangevoerde staaldraden (voorbeelden 1-3).
TABEL 1
Aanvoer | Beoogde | Booglengte | Booglengte | Opening | Opening diameter | diameter | 1° set 2° set 1° set 2° set
Tabel 2 geeft de verkleining van de diameter weer tijdens het trekken van de staaldraad voor drie verschillende aangevoerde staaldraden (voorbeelden 4-6).
TABEL 2 diameter | diameter | ingang van de walscasette | diameter 7,44 — 7,56 mm 5,44 — 5,56 mm 4,64 — 4,76 mm
Claims (14)
1. Een werkwijze voor het trekken, richten en knippen van staaldraad tot spijlen geschikt voor het gebruik in hekwerkpanelen, omvattende de stappen van:
|. het voorzien van een staaldraad;
il. het trekken van de staaldraad door een walscassette tot een vooropgestelde diameter bereikt wordt, waarbij de walscassette, twee opeenvolgende sets van drie walsen omvat, zodat een tweede set walsen stroomafwaarts gepositioneerd is van een eerste set walsen;
ii. het oprollen en afkoelen van de staaldraad;
iv. het ontrollen en richten van de staaldraad; en
Vv. het knippen van de staaldraad tot spijlen; waarbij de stappen i. tot en met v. continu doorgaan, en waarbij de walsen voorzien zijn van een contactoppervlak dat contact maakt met de staaldraad, waarbij het contactoppervlak voorzien is van een groef, waarbij de doorsnede van de groef een cirkelboog beschrijft, en waarbij de cirkelboog gekarakteriseerd is door een straal, een middelpuntshoek en een booglengte, waarbij de straal van de cirkelboog van een wals in de tweede set zich verhoudt tot de straal van de cirkelboog van een wals in de eerste set volgens een verhouding gelegen tussen 0,5/1 en 0,7/1.
2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de staaldraad in stap i of voorafgaand aan stap ii getrokken wordt doorheen een bad met trekzeep, waarbij na het trekken van tussen 15 en 25 ton staaldraad doorheen het bad, het bad ververst wordt, waarbij tussen 15 en 20 M% van de trekzeep gerecupereerd wordt.
3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, waarbij de totale lengte van de booglengtes van de cirkelbogen beschreven door de walsen in de eerste set tussen 0,85 en 0,99% van de omtrek van de aangevoerde staaldraad bedraagt.
4. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de totale lengte van de booglengtes van de cirkelbogen beschreven door de walsen in de tweede set tussen 0,9 en 0,99% van de omtrek van de staaldraad met vooropgestelde diameter bedraagt.
21 BE2022/5652
5. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, waarbij het contactoppervlak van de walsen in de eerste set en het contactoppervlak van de walsen in de tweede set tussen 7 en 9 cm uit elkaar verwijderd liggen op de staaldraad.
6. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de diameter van de staaldraad tijdens het trekken verkleint met 10 tot 15%.
7. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de walsen in de tweede set tussen 10 en 15% sneller draaien dan de walsen in de eerste set.
8. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de staaldraad continu naar de eerste set walsen wordt getransporteerd aan een snelheid tussen 5,5 m/s en 6,5 m/s, bij voorkeur ongeveer 6 m/s.
9. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de diameter van de staaldraad na de tweede set walsen continu gemeten wordt en de walsen bijgestuurd worden op basis van de gemeten diameter.
10. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies waarbij de spijlen een lengte bezitten gekozen uit de lijst van: 606, 608, 630, 806, 808, 830, 1006, 1008, 1030, 1206, 1208, 1230, 1406, 1408, 1430, 1606, 1608, 1630, 1806, 1808, 1830, 2006, 2008, 2030, 2206, 2208, 2230, 2406, 2408, 2430, 2508 of 2510 mm.
11. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de diameter van de staaldraad voor het trekken door de walscasette maximaal 0,5 mm groter is dan de vooropgestelde diameter.
12. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de diameter van de staaldraad na het trekken door de walscasette maximaal 0,06 mm groter of kleiner is dan de vooropgestelde diameter.
13. Een inrichting voor het trekken, richten en knippen van staaldraad tot spijlen, geschikt voor het gebruik in hekwerkpanelen, omvattende: - een wals-inrichting, - een trek-inrichting, gepositioneerd stroomafwaarts van de wals-inrichting, geschikt voor het aandrijven van de inrichting, waarbij de wals-inrichting een walscassette omvat,
22 BE2022/5652 - een richt-inrichting, gepositioneerd stroomafwaarts van de trek-inrichting, geschikt voor het richten van de staaldraad voorafgaand aan het knippen, en - een knip-inrichting, gepositioneerd stroomafwaarts van de richt-inrichting, geschikt voor het knippen van staaldraad tot spijlen, waarbij de walscassette twee opeenvolgende sets van drie walsen omvat, zodat een tweede set walsen stroomafwaarts gepositioneerd is van een eerste set walsen, en waarbij de walsen voorzien zijn van een contactoppervlak geschikt voor contact te maken met een staaldraad, waarbij het contactoppervlak voorzien is van een groef, waarbij de doorsnede van de groef een cirkelboog beschrijft, en waarbij de cirkelboog gekarakteriseerd is door een straal, een middelpuntshoek en een booglengte, waarbij de straal van de cirkelboog van een wals in de tweede set zich verhoudt tot de straal van de cirkelboog van een wals in de eerste set volgens een verhouding gelegen tussen 0,5/1 en 0,7/1.
14. Een gladde spijl, met het kenmerk, dat de variatie van de diameter van de spijl ten opzichte van de beoogde diameter van de spijl maximaal 0,06 mm bedraagt.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
BE20225652A BE1030793B1 (nl) | 2022-08-22 | 2022-08-22 | Werkwijze voor het trekken, richten en knippen van staaldraad tot spijlen |
EP23192610.6A EP4327955A1 (en) | 2022-08-22 | 2023-08-22 | Method for drawing, straightening and cutting steel wire into bars |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
BE20225652A BE1030793B1 (nl) | 2022-08-22 | 2022-08-22 | Werkwijze voor het trekken, richten en knippen van staaldraad tot spijlen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
BE1030793A1 true BE1030793A1 (nl) | 2024-03-15 |
BE1030793B1 BE1030793B1 (nl) | 2024-03-18 |
Family
ID=83115504
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
BE20225652A BE1030793B1 (nl) | 2022-08-22 | 2022-08-22 | Werkwijze voor het trekken, richten en knippen van staaldraad tot spijlen |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP4327955A1 (nl) |
BE (1) | BE1030793B1 (nl) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0565090A1 (de) | 1992-04-10 | 1993-10-13 | Zumbach Electronic Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Messung der Abmessung eines Objekts |
BE1021090B1 (nl) | 2014-05-28 | 2015-05-12 | Intersig Nv | Werkwijze voor het walsen van een metaaldraad |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH469516A (it) * | 1967-03-29 | 1969-03-15 | Properzi Ilario | Laminatoio per la laminazione continua di barre, fili e profilati vari metallici |
CA1028535A (en) * | 1973-11-15 | 1978-03-28 | Bethlehem Steel Corporation | Method for controlling the temperature of steel during hot-rolling on a continuous hot-rolling mill |
US4141071A (en) * | 1977-03-17 | 1979-02-20 | Bethlehem Steel Corporation | Automatic diametric dimension control for mill for rolling round bars |
JPS61159217A (ja) * | 1984-12-29 | 1986-07-18 | Asahi Chem Ind Co Ltd | 線材の高速伸線設備 |
JPH0747169B2 (ja) * | 1990-11-29 | 1995-05-24 | 新日本製鐵株式会社 | 2ロール圧延機に組み込み可能な3ロール圧延機 |
DE4117054A1 (de) * | 1991-05-22 | 1992-11-26 | Mannesmann Ag | Sizing-geruest gruppe |
JP2020062649A (ja) * | 2018-10-16 | 2020-04-23 | 日本製鉄株式会社 | 仕上圧延用スタンド |
-
2022
- 2022-08-22 BE BE20225652A patent/BE1030793B1/nl active IP Right Grant
-
2023
- 2023-08-22 EP EP23192610.6A patent/EP4327955A1/en active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0565090A1 (de) | 1992-04-10 | 1993-10-13 | Zumbach Electronic Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Messung der Abmessung eines Objekts |
BE1021090B1 (nl) | 2014-05-28 | 2015-05-12 | Intersig Nv | Werkwijze voor het walsen van een metaaldraad |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
BE1030793B1 (nl) | 2024-03-18 |
EP4327955A1 (en) | 2024-02-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101039762B (zh) | 用于连续制造薄金属带材的方法和设备 | |
US5533370A (en) | Tube rolling method and apparatus | |
US4074555A (en) | Method of and apparatus for improving hot-rolled sheet-metal strips | |
US4528834A (en) | Reduced energy consumption method for rolling bars or wire rods | |
RU2316401C2 (ru) | Способ и литейно-прокатный агрегат для полубесконечной или бесконечной прокатки литого металла, в частности непрерывно-литой стальной заготовки, которая после кристаллизации в случае необходимости разрезается поперек | |
RU2727457C1 (ru) | Комбинированная установка непрерывного литья и горячей прокатки металлических полос | |
JP6818904B2 (ja) | 結合された連続鋳造および金属ストリップ熱間圧延プラント | |
BE1030793B1 (nl) | Werkwijze voor het trekken, richten en knippen van staaldraad tot spijlen | |
US5727412A (en) | Method and apparatus for rolling strip or plate | |
CN112218730B (zh) | 用于分批和连续操作的铸轧设备 | |
US5479982A (en) | Method for the production of a steel strip by the casting of a strand followed by rolling | |
US20040250590A1 (en) | Method and apparatus for decelerating and temporarily accumulating a hot rolled product | |
BE1021190B1 (nl) | Werkwijze voor het plastisch rekken van een metaaldraad | |
RU2274503C2 (ru) | Способ и прокатная установка для изготовления проволоки, прутков или бесшовных труб | |
EP1289687B1 (de) | Verfahren und anlage zur herstellung eines metallbandes | |
BE1021090B1 (nl) | Werkwijze voor het walsen van een metaaldraad | |
WO2021205687A1 (ja) | 冷延鋼帯の製造設備および冷延鋼帯の製造方法 | |
RU2340415C1 (ru) | Способ холодной прокатки полосовой стали | |
JP3848618B2 (ja) | 冷間圧延工程における板幅制御方法 | |
US20240009724A1 (en) | Process and apparatus for producing metallurgical products, in particular of the merchant type, in particular in an endless mode | |
RU2542135C2 (ru) | Способ производства конусных длинномерных полых металлических изделий горячей прокаткой | |
KR20180132754A (ko) | 냉간 필거 압연기 및 파이프를 제조하기 위한 방법 | |
JP2023016723A (ja) | 金属帯材のコイルを製造する方法 | |
RU2268794C1 (ru) | Широкополосный стан горячей прокатки | |
RU2399442C2 (ru) | Способ производства подката для горячеоцинкованной стали |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FG | Patent granted |
Effective date: 20240318 |