DE2009915A1

DE2009915A1 - Kontinuierlich arbeitende Ziehvorrichtung

Info

Publication number: DE2009915A1
Application number: DE19702009915
Authority: DE
Inventors: auf Nichtnennung. P B21c 23-21 Antrag
Original assignee: Socie'te' Metallurgique de Revigny, Revigny sur Ornain (Prankreich)
Priority date: 1969-03-04
Filing date: 1970-03-03
Publication date: 1970-09-10
Also published as: FR2036075A5; GB1306533A

Description

Kontinuierlich arbeitende Ziehvorrichtung.

Die Erfindung betrifft eine kontinuierlich arbeitende, als Ziehbank oder Ziehmaschine ausgebildete Ziehvorrichtung für Draht oder Stangenmaterial mit zwei abwechselnd hin- und herbeweglichen Ziehschlitten.

Bei der Herstellung von Halbzeug aus Stahl und Nichteisenmetallen werden ,kontinuierlich arbeitende Ziehmaschinen verwendet, die zwei unmittelbar hinter der Kalibrier-Ziehmatrize angeordnete Ziehschlitten umfassen. Diese Ziehschlitten weisen Spannbacken auf und lösen einander derart ab, dass sich ein kontinuierlicher Ziehvorgang ergibt; dabei führt der eine Ziehschlitten einen Leerhub rückwärts aus, während der andere die Stange oder den Draht mit gleiehmassiger Geschwindigkeit vorwart sbewegt.

Als Antrieb für die Ziehschlitten vorgeschlagene mechanische Vorrichtungen umfassen Nocken, die auf einer sich parallel zum gezogenen Draht oder Stangenmaterial erstreckenden Welle unterhalb der Schlitten befestigt sind. Zum Abscheren der Stangen iet ein dritter Nocken vorgesehen, der von derselben Welle

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über eine Elektromagnetkupplung intermittierend angetrieben ist; dieser Nocken treibt einen Abscherschlitten an, der die Stangen in einer veränderlichen, vorbestimmten Länge abschneidet. Nach dem Abscheren gelangen die Stangen auf einen Richtapparat, der ihre Durchbiegung beseitigt.

Ein Antrieb der Schlitten mit den im vorstehenden beschriebenen Mitteln hat zahlreiche Nachteile:

Obwohl die Nocken mit Rollen zusammenarbeiten, die an der Basis der Ziehschlitten angeordnet sind, ändert sich ihr Profil mit der Zeit derart, dass die Ziehgeschwindigkeit nicht vollkommen gleichförmig ist, wodurch sich ein stossartiger Betrieb ergibt j

die Nocken werden über ein Untersetzungsgetriebe mit mechanischer Kupplung angetrieben, die es ermöglicht, das Getriebe vom Antriebsmotor zu trennen, aber die Ansprechzeit dieser Anordnung ist lang, was bei Zwischenfällen, beispielsweise bei einer Verstopfung des Drahtes zwischen zwei Schlitten störend ist;

der für das Abscheren der Stangen vorgesehene Nocken muss bei einer einzigen Umdrehung einen vollständigen Abschervorgang veranlassen, also den Abscherschlitten auf die Geschwindigkeit der Stange bringen, die Stange abscheren und den Abscherschlitten in seine Ausgangsstellung zurückbringen. Daher sind bei der Arbeitsweise des Abscherschlittens häufig Mangel festzustellen, besonders lässt die Eegelmässigkeit der Rückkehr in die Ausgangsstellung zu wünschen übrig. Darüber hinaus findet das Abscheren nicht unter den günstigsten Bedingungen statt, wodurch sich eine recht erhebliche Verformung der Enden der Stangen ergibt,

Ziehbänke hingegen sind wegen ihrer diskontinuierlichen Arbeitsweise wenig wirtschaftlich. Der Arbeitszyklus umfasst bei Ziehbänken nämlich recht erhebliche unproduktive leiten; die Summe der tatsächlichen, produktiven Ziehzeiten beträgt in manchen Fällen nur 44 % des gesamten Zyklus» Je höher die

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Ziehgeschwindigkeit ist, desto grosser ist der Anteil der unproduktiven Zeiten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen erheblichen Nachteilen bekannter Ziehbänke und -maschinen abzuhelfen und vorallem die unproduktiven Zeiten während des Arbeitszyklus der Schlitten auf das geringstmögliche Mass zuvermindern sowie Mangel in der Gleichförmigkeit der Ziehgeschwindigkeit zu beseitigen. -

Di§se Aufgabe ist bei einer kontinuierlich arbeitenden Zieh« bank oder -maschine.der eingangs beschriebenen Gattung erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass als Antrieb für jeden Ziehschlitten ein doppelt wirkender Druckmittelmotor vorgesehen ist, bei dem das Geschwindigkeitsverhältnis der Vorwärts- und Rückwärtsbewegung durch die jeweilige Druckmittelbeaufschlagung festgelegt ist.

Als Druckmittelsiotoren sind vorzugsweise Kolben-Zylindereinheit en vorgesehen, bei denen die Kolbenstange jeweils in Richtung der Vorwärtsbewegung der Ziehschlitten aus dem Zylinder herausragt.

Es ist zweckmässig, wenn die Druckmittelmotoren von je einer regelbaren hydraulischen Pumpe gespeist sind und die Fördermengen beider Pumpen^ selbsttätig derart geregelt sind, dass sie einander gleich sind.

Die Erfindung ermöglicht es, ein konstantes Geschwindigkeitsverhältnis zwischen der Vorwärts- und Rückwärtsbewegung der Schlitten zu erhalten, da dieses Verhältnis den voneinander abgewandten Arbeitsflächen der Druckmittelmotoren entspricht, von denen jeweils die eine bei Verwendung von Kolben-Zylindereinheiten als Druckmittelmotoren auf der Seite der Kolbenstange ringförmig ist, während die andere die vollständige Kolbenfläche umfassts was einen gleichmässigen Ziehvorgang gewährleistet. Das Verhältnis lässt sich derart wählen, - dass die Rückzugsgeschwindigkeit wesentlich höher ist als die Vorschubgeschwindigkeit.

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Besonders bei Maschinen zum Ziehen von Stangen ist es zweckmässig, wenn mit den Ziehschlitten ein Schlitten mit einer Trennschleif- oder Abschervorrichtung zum Abtrennen der gezogenen Stangen über ein auskuppelbares Getriebe verbunden ist.

Mit dem Trennschleif- oder Abscherschlitten kann über eine Stange mit Skaleneinteilung in einstellbarem Abstand ein v/eiterer Schlitten verbunden sein, an dem eine Vorrichtung zum Abfasen des vorderen Endes der gezogenen Stangen vorgesehen ist.

Weitere Erfindungsmerkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer α Zeichnungen an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 einen Teil einer Maschine zum Ziehen von Stangen in Seitenansicht;

Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Draufsicht; Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie 3-3 in Pig» I;

Fig. 4 und 5 Diagramme des Arbeitzyklus der Ziehschlitten; und

Fig. 6 eine Draufsicht einer Ziehbank.

Die in Fig. 1 bis 3 dargestellte Maschine zum Ziehen von Stangen umfasst ein Gestell A, einen Matrizenhalter B, auf dem eine gewöhnliche Ziehmatrize C angeordnet ist, seitlich auf dem Maschinengestell A angeordnete Gleitführungen D und zwei Zieh-

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schlitten E und E , an denen Spannbacken F vorgesehen sind. uie ziehschlitten sind derart nacheinander längs der Gleitführungen beweglich, dass sie einander ablösen und dadurch das kontinuierliche Ziehen von Stangen ermöglichen.

Zum kontinuierlichen Ziehen ist es erforderlich, dassder erste Schlitten E , wenn er das Ende seines Vorwärts- oder Arbeitshubes erreicht, bis zur Geschwindigkeit Null verzögert

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und dann bis auf die Rückzugsgeschwindigkeit beschleunigt wird, dann erneut auf die Geschwindigkeit Null verzögert wird, in seiner Ausgangsstellung verharrt und schliesslich wieder auf die Vorschubgeschwind'igkeit beschleunigt wird, und dass während dieser ganzen Zeit der zweite Schlitten E den Ziehvorgang mit der gleichen Geschwindigkeit ausführt. Es ist ersichtlich, dass die Rückzugsgeschwindigkeit V₂ merklich grosser sein muss als die Vorschubgeschwindigkeit V. und dass das Verhältnis dieser Geschwindigkeiten konstant sein muss, damit der Arbeitszyklus regelmässig und die Ziehgeschwindigkeit vollkommen gleichförmig ist. Das erforderliche konstante Verhältnis zwischen der Rückzugs- und Vorschubgeschwindigkeit wird erfindungsgemäss dadurch genau eingehalten, dass als Antrieb für jeden Schlitten E und

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E eine doppelt wirkende hydraulische Kolben-Zylindereinheit 1 bzw. 2 vorgesehen ist, bei der die gesamte Kolbenfläche für den Vorschub des zugehörigen Schlittens beaufschlagt wird, während die entgegengesetzte ringförmige Fläche auf der Seite der Kolbenstange für den Rückhub beaufschlagt wird. Die auftretenden Kräfte sind nänlich beim Ziehen erheblich grosser als beim Rückhub, der leer stattfindet. Das genau konstante Verhältnis der einander entgegengesetzten Arbeitsflächen des Kolbens jeder der Kolben-Zylindereinheiten entspricht somit dem Verhältnis der Geschwindigkeiten beim Rückzug und beim Vorschub des Schlittens. Das von vorne herein gewählte Verhältnis der Arbeitsflächen des Kolbens bestimmt somit das ■Geschwindigkeitsverhältnis; infolgedessen kann man die .Rückzügsgeschwindigkeit so gross wählen, wie es erwünscht ist.

Damit die beiden Kolben-Zylindereinheiten während eines Arbeitszyklus gleiche Kräfte aufbringen und somit jeder während einer Hälfte des Arbeitszyklus den Ziehvorgang übernehmen, sind sie getrennt von zwei hydraulischen Pumpen 3 und b mit automatisch regelbarer Fördermenge gespeist. Diese beiden Pumpen, deren Läufer zweckmässigerweise auf eher gemeinsamen Welle sitzen, haben Im Betrieb die gleiche Fördermenge und deshalb arbeiten die beiden Kolben-Zylindereinheiten 1 und 2 in identischer V/eise. Die Fördermenge lässt sich in Abhängigkeit von der gewünschten Ziehgeschwindigkeit einstellen.

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Die Diagramme in Fig. 4 und 5 erläutern die Arbeitsweise der Schlitten; die mit vollen Strichen gezeichneten Kurven entsprechen jeweils dem ersten Schlitten E , während die gestrichelten Kurven dem zweiten Schlitten E² entsprechen.

In Fig. 4 ist längs der Abszisse die Zeit t und längs der Ordinate der Weg e aufgetragen. In Fig. 5 -bedeutet die Abszisse ebenfalls die ^eit t, während längs der Ordinate die Geschwindigkeit ν aufgetragen ist, und zwar die Vorschubgeschwindigkeit der Schlitten positiv und die Rückzugsgeschwindigkeit negativ.

Gemäss Fig. 5 führt jeder der beiden Schlitten den Ziehvorgang mit einer konstanten Geschwindigkeit V₁ während einer Hälfte T/2 eines Arbeitszyklus aus, wogegen der andere Sch"I ten von der Geschwindigkeit V₁ auf O verzögert und von O auf V' beschleunigt wird, sich mit der Geschwindigkeit V₂ in Richtung auf seine Ausgangsstellung zurückbewegt, von V„ auf O verzögert wird und während einer Zeit t in einer Wartestellung verharrt, um schliesslich wieder auf die Ziehgeschwindigkeit V₁ beschleunigt zu werden.

Die bis hierhin beschriebene Maschine ermöglicht es im Prinzip, Stangen mit einem Durchmesser von mindestens 12 mm zu ziehen. Zum Ziehen von Stangen mit geringeren Abmessungen ist es wünschenswert, hohe Ziehgeschwindigkeiten, beispielsweise von mehr als 50 m/min zu erreichen. In diesem Fall ist zwischen jeder Kolben-Zylindereinheit und dem zugehörigen Schlitten ein nicht dargestelltes Übersetzungsgetriebe vorgesehen, das ein mechanisches Getriebe mit zwei Zahnstangen und drei Ritzeln oder einen Pleueltrieb umfassen kann.

Um die Stangen auf die gewünschte Länge abzuschneiden, ist ein Trennschleif- oder Abscherschlitten G vorgesehen, der von den Ziehschlitten E und E über ein auskuppelbares Getriebe 5 angetrieben wird. Dieses Getriebe umfasst eine Kette 6, die über ein frei drehbares Ritzel 7 am Anfang der Maschine und über ein Ritzel 8 mit Spannvorrichtung läuft. Diese Kette 6 ist dadurch^

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kontinuierlich antreibbar, dass an jedem Ziehschlitten E und E² ein Ritzel 9 bzw. 10 mit Freilaufkupplung vorgesehen ist, das in Ziehrichtung blockiert ist,aber während der Rückzugsbewegung des zugehörigen Schlittens frei drehbar ist. Die Kette 6 wird somit ohne jede Unstetigkeit mit der Ziehgeschwindigkeit angetrieben, da die beiden Ziehschlitten einander ablösen«

Damit sich auch der Schlitten G mit der Trennschleifvor- · richtung synchron, d.h« mit der Ziehgeschwindigkeit bewegt, ist eine Elektromagnetkupplung 11 vorgesehen, die das Ritzel 8 mit einem Ritzel 12 zu gemeinsamer Drehung verbindet» Das Ritzel überträgt seine Bewegung über eine Kette 13 auf den Trennschleifschlitten G. Die Kette 13 läuft über ein Ritzel I^ eines nicht dargestellten auskuppelbaren Getriebemotors, der für die Rückzugsbewegung des Trennschleif Schlittens sorgt.

Der Arbeitszyklus des Trennschleifen wird vom Ende der gezogenen Stange über eine nicht dargestellte Photozelle ausgelöst, die dafür sorgt, dass die Elektromagnetkupplung 11 anzieht und am Trennschleifεchiitten G vorgesehene Spannbacken H sich schliessen. Der Trennschnitt wird von einer Trennschleifscheibe K ausgeführt.

Mit dem Trennschleifschlitten G ist über Stangen 15 mit Skaleneinteilung ein Abfasschlitten L verbunden; der Abfasschlätten lässt sich zum Verändern seiner Stellung in Bezug auf den Trennshleifschlitten längs der Gleitführungen verschieben, nachdem man Klemmschrauben 16 gelöst hat. Das vordere Ende der gezogenen Stange wird während des Trennvorgangs von einer hydraulischen oder mechanischen Abfasvorrichtung M abgefast; zum Einspannen der Stange sind Spannbacken N vorgesehen.

Nach diesen beiden gleichzeitig stattfindenden Vorgängen werden die Spannbacken H und N der Schlitten gelöst und die beiden Schlitten G und L kehren in ihre Wartestellung zurück, während die Stange nach unten entfernt wird, wozu an den Schlitten G und L Aussparungen 17 bzw. 18 vorgesehen sind»

Je nachdem, ob die behandelten Stangen runde Stangen oder quadratische oder sechseckige Stangen sind, werden sie unten

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in der Maschine gemäss Pig. 3 nach der einen oder anderen Seite abgegeben. Hierfür sorgt eine Wippe 19_f von der die Stangen einem mit Rollen arbeitenden Richtapparat 20 zugeführt werden, der gemäss Fig. 3 dem jeweiligen Querschnitt der Stangen angepasst ist.

Wenn es sich um eine Ziehmaschine für Stangen mit einem Durchmesser von 12 mm oder weniger handelt, findet anstelle eines TrennschleifVorgangs ein Abschervorgang statt; die Schere ist am Trennschleifschlitten G vorgesehen und hydraulisch betätigt.

Der Arbeitsgang, bei dem die Stangen an ihrem einen Ende eine Phase erhalten und somit auf die Einführung in einen Drehautomaten vorbereitet werden, stellt einen beträchtlichen zusätzlichen Vorteil des Anmeldungsgegenstandes dar, weil dieser Arbeitsgang an der Ziehmaschine selbst stattfindet, so dass darauf verzichtet werden kann, in der üblichen Weise eine getrennte Abfasvorrichtung aufzubauen.

Pig, 6 zeigt eine Ziehbank, auf der drei Stangen gleichzeitig gezogen werden können; diese Ziehbank hat ungefähr den gleichen Aufbau wie die beschriebene Ziehmaschine und umfasst

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zwei abwechselnd bewegbare Schlitten P und P mit glatten, hydraulisch betätigten Spannbacken; der erste dieser Schlitten weist ausserdem eine Zange F zum Ergreifen der Stangen auf. Vor der Ziehmatrize C ist ein Stangenvorrat R erhöht angeordnet.

Am Ende der Ziehbank ist eine mit Ketten arbeitende Abgabevorrichtung S vorgesehen, von der die Stangen zum Zuschneiden weggefördert werden.

Erfindungsgemässe Maschinen und Bänke zum Ziehen von Stangen oder Draht arbeiten mit einer vollständig gleichmässigen Ziehgeschwindigkeit und in äusserst regelmässigen Zyklen. Der Antrieb der Schlitten mit hydraulischen Kolben-Zylindereinheitcm ermöglicht es, einen ruckweisen Betrieb zu vermeiden und die Geschwindigkeit mit Speisepumpen im gesamten Fördermengen-

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bereich zu regeln; diese Möglichkeit lässt sich bei bekannten Maschinen nur mit einer kostspieligen elektrischen Steuerung erreichen.

Beim Ziehen von Stangen erhält man eine höhere Güte, da der sich beim Trennschleifen oder Abscheren ergebende Schnitt völlig winkelgerecht ist.

Die beschriebene Ziehmaschine oder Ziehbank ist ausserdem von einfacher und kräftiger Konstruktion und ist wenig kostspielig. Ihre Wirtschaftlichkeit ist wesentlich höher als bei bekannten Maschinen mit rein mechanischem Antrieb, sowohl hinsichtlich der Betriebs- und Unterhaltungskosten wie hinsichtlich der unproduktiven Zeiten während des Arbeitszyklus und ungewollter Betriebsunterbrechungen.

-Ansprüche-

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Claims

Ansprüche

l.J Kontinuierlich arbeitende Ziehvorrichtung für Draht oder Stangenmaterial mit zwei abwechselnd hin- und herbeweglichen Ziehschlitten, dadurch gekennzeichnet , dass als Antrieb für jeden Ziehschlitten (E¹, E²; P¹, P²) ein doppelt wirkender Druckmittelmotor (l, 2) vorgesehen ist, bei dem das Geschwindigkeitsverhältnis der Vorwärts- und Rückwärtsbewegung durch die jeweilige Druckmittelbeaufschlagung festgelegt ist.

2. Ziehvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Druckmittelmotoren Kolben-Zylindereinheiten (1, 2) vorgesehen sind, bei denen die Kolbenstange jeweils in Richtung der Vorwärtsbewegung der Ziehschlitten (E , E ) aus dem Zylinder herausragt.

3. Ziehvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckmittelmotoren (1, 2) von je einer regelbaren hydraulischen Pumpe (3i ^) gespeist sind und die Fb'rdermengen beider Pumpen selbsttätig derart geregelt sind, dass sie einander gleich sind.

^, Ziehvorrichtung nach einem dar Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet , dass zwischen jedem Pruckmittel

1 ? motor (1, 2) und dem zugehörigen Ziehschlitten (E , E ) ein Übersetzungsgetriebe vorgesehen ist.

5. Ziehvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , dass mit den Ziehschlitten (E', E²) ein Schlitten (G) mit einer Trennschleif- odor Abschervorf-',¹ (K) über oin auskuppolbares Getriebe (5) verbunden u;t.

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6. Ziehvorrichtung nach Anspruch 5» dadurch g e k en η zeichnet , dass das auskuppelbare Getriebe (5) eine endlose Kette (6) umfasst, die über je ein an den beiden Ziehschlitten (E¹, E²) gelagertes Ritzel (9, 10) mit im Sinne der Vorwärtsbewegung der Ziehschlitten gesperrter Freilaufkupplung antreibbar ist und ihrerseits ein Ritzel (8) antreibt, das über eine Kupplung (Ii) mit einem Antriebsritzel (12) für den Trennschleif- oder Abscherschlitten (G) verbindbar ist.

7. Ziehvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Trennschleif- oder Abscherschlitten (G) über eine Stange (15) mit Skaleneinteilung in einstellbarem Abstand ein weiterer Schlitten (L) verbunden ist, an dem eine Vorrichtung (M) zum Abfasen des vorderen Endes der gezogenen Stangen vorgesehen ist.

8. Ziehvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet , "dass am vorderen Ende der Ziehvorrichtung eine Wippe (19) vorgesehen ist,von der die gezogenen Stangen, je nachdem, ob ihr Querschnitt rund oder vieleckig ist, nach der einen oder anderen Seite der Ziehvorrichtung und von dort in einen ihrem Querschnitt angepassten Richtapparat gelangen.

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