DE19516825A1 - Drahtliefervorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Drahtliefervorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Speziell befaßt sich die Erfindung mit einer Vorrichtung, mit deren Hilfe ein Draht längs eines vorgegebenen Laufwegs aus­ geliefert bzw. transportiert wird, indem er zwischen minde­ stens einem Paar von mit entgegengesetztem Drehsinn angetrie­ benen Lieferwalzen eingeklemmt wird. Die Lieferwalzen werden dabei kragarmförmig mittels zweier Träger gehaltert und ge­ lagert, die in einem Hauptträger bzw. Rahmen montiert sind.

Zum Einfädeln des Drahtes zwischen die Lieferwalzen ist der Träger für die eine Lieferwalze fest am Rahmen montiert, während der Träger für die andere Lieferwalze derart an dem Rahmen gehaltert ist, daß er auf den feststehenden Träger zu- und von diesem wegbewegbar ist, so daß die Lieferwalzen zum Einfädeln eines Drahtes voneinander entfernt werden können. Nach dem Einfädeln wird der bewegliche Träger dann in Rich­ tung auf den feststehenden Träger bewegt und mittels einer Feder oder eines hin- und herbeweglichen Fluidaktuators gegen den feststehenden Träger gepreßt, um den Draht zwischen den beiden Lieferwalzen fest einzuklemmen. Durch das Einklemmen zwischen den Lieferwalzen wird der Draht beim Antreiben der Lieferwalzen zu einer Drehbewegung mit keinem oder nur ge­ ringem Schlupf längs seines Laufwegs angetrieben.

Da die Lieferwalzen kragarmförmig von ihren zugeordneten Trägern abstehen, ist die auf den beweglichen Träger einwir­ kende Anpreßvorrichtung, d. h. die Feder bzw. der Aktuator, zwangsläufig seitlich gegenüber den Lieferwalzen versetzt, so daß die zwischen den Lieferwalzen wirksame Anpreßkraft die Tendenz hat, ein Kippen des beweglichen zweiten Trägers und der daran montierten beweglichen zweiten Lieferwalze zu be­ wirken und außerdem ein gewisses Kippen der feststehenden Lieferwalze hervorruft. Ein derartiges Kippen ist aber nicht nur für einen wirksamen Transport des Drahtes schädlich, son­ dern führt auch zu schweren Belastungen der Lager für die Lieferwalzen und zu einem erhöhten Verschleiß der Lieferwal­ zen selbst.

Ausgehend vom Stand der Technik liegt der Erfindung die Auf­ gabe zugrunde, eine verbesserte Drahtliefervorrichtung anzu­ geben, bei der ein Kippen des beweglichen Trägers und der Lieferwalzen unter dem Einfluß der Anpreßkraft vermieden oder doch auf ein Minimum reduziert wird.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch eine Drahtlie­ fervorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Es ist Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß die durch die Wirkung der Anpreßkräfte bzw. der Anpreßvorrichtung hervor­ gerufenen Reaktionskräfte auf in relativ großem Abstand von­ einander befindliche Punkte übertragen werden, so daß sich ein großer Hebelarm ergibt, um einem Kippmoment entgegenzu­ wirken.

In Ausgestaltung der Erfindung werden dabei vorzugsweise sowohl der Träger für die feststehende Lieferwalze bzw. für mehrere feststehende Lieferwalzen als auch ein im Abstand davon angeordnetes Element des Rahmens als Elemente für die Aufnahme von Reaktionskräften eingesetzt.

Ein weiterer vorteilhafter Aspekt besteht darin, eine relativ lange Führungsstange zu verwenden, durch die der bewegliche Träger bei seiner Relativbewegung bezüglich des feststehenden Trägers geführt wird und die sich sowohl an dem feststehenden Träger als auch an einem Element des Rahmens abstützt.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird ferner ein relativ einfacher und billiger Riemenantrieb vorgeschlagen, mit dessen Hilfe ein erster Satz von Lieferwalzen in einem ersten Drehsinn antreibbar ist und ein zweiter Satz von damit zusammenwirkenden zweiten Lieferwalzen im entgegengesetzten Drehsinn.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nach­ stehend anhand von Zeichnungen noch näher erläutert. Es zei­ gen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer typischen Anwendung einer Drahtliefervorrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine vergrößerte Seitenansicht der Drahtliefer­ vorrichtung bei der Anwendung gemäß Fig. 1, wo­ bei die beweglichen Lieferwalzen in der Posi­ tion dargestellt sind, in der sie sich im Ab­ stand von den feststehenden Lieferwalzen befin­ den, um zu Beginn des Betriebes das Einfädeln eines Drahtes zu ermöglichen;

Fig. 3 eine der Darstellung gemäß Fig. 2 ähnliche Dar­ stellung, wobei jedoch der Draht durch die be­ weglichen Lieferwalzen gegen die feststehenden Lieferwalzen gepreßt und zwischen den Walzen­ paaren eingeklemmt wird;

Fig. 4 und 5 Querschnitte längs der Linien 4-4 bzw. 5-5 in Fig. 3;

Fig. 6 eine Rückansicht einer erfindungsgemäßen Draht­ liefervorrichtung und

Fig. 7 einen verkleinerten Querschnitt durch die Vor­ richtung gemäß Fig. 6 längs der Linie 7-7 in dieser Figur.

Ehe nachstehend im einzelnen auf das in den Zeichnungsfiguren dargestellte Ausführungsbeispiel näher eingegangen wird, sei vorausgeschickt, daß dem Fachmann, ausgehend von diesem Aus­ führungsbeispiel, zahlreiche Möglichkeiten für Änderungen und/oder Ergänzungen zu Gebote stehen, ohne daß er dabei den Grundgedanken der Erfindung, wie er in den Ansprüchen nieder­ gelegt ist, verlassen müßte.

Zum Zwecke der Erläuterung ist die Erfindung in der Zeichnung als Bestandteil einer Vorrichtung 10 zum Antreiben eines Drahtes 11 längs eines vorgegebenen Laufwegs dargestellt. Während eine solche Drahtliefervorrichtung bei vielen ver­ schiedenen Anwendungen eingesetzt werden kann, ist sie in der Zeichnung schematisch als Vorrichtung dargestellt, welche einen Draht durch eine Vorrichtung 12 zum Geraderichten eines Drahtes zieht, die ihrerseits mit Draht von einer Drahtzieh­ maschine versorgt wird. Die Vorrichtung 12 zum Geraderichten des Drahts und die Drahtziehmaschine 13 sind nicht Bestand­ teil der vorliegenden Erfindung und müssen daher hier nicht näher erläutert werden.

Die Drahtliefervorrichtung 10 umfaßt einen Hauptträger bzw. einen Rahmen 15, der teilweise durch zwei senkrecht stehende Rahmenelemente 16 definiert wird, die in Laufrichtung des Drahts 11 im Abstand voneinander angeordnet sind. Zwischen feststehenden Platten 17 (Fig. 2) an den beiden Rahmenelemen­ ten 16 sind ein oberer und ein unterer blockförmiger Hilfs­ rahmen oder Träger 18 bzw. 19 befestigt, wobei der obere Träger 18 mittels Schrauben 20 starr an den Platten 17 be­ festigt ist. Der obere Träger 18 trägt ein Paar von oberen Lieferwalzen 21, die längs des Laufwegs des Drahtes 11 im Abstand voneinander angeordnet sind. Auf der gegenüberliegen­ den Seite des Laufwegs sind zwei in ähnlicher Weise im Ab­ stand voneinander angeordnete untere Lieferwalzen 22 von dem unteren Träger 19 gehaltert und den oberen Lieferwalzen 21 gegenüberliegend angeordnet. Das Liefern bzw. Transportieren des Drahtes 11 erfolgt dadurch, daß der Draht zwischen den oberen und den unteren Lieferwalzen 21, 22 festgeklemmt und die oberen Lieferwalzen 21 mit vorgegebenem Drehsinn zu einer Drehbewegung angetrieben werden (in Fig. 2 im Uhrzeigersinn), während die unteren Lieferwalzen 22 mit entgegengesetztem Drehsinn angetrieben werden. Die äußeren Mantelflächen der Lieferwalzen 21, 22 sind dabei mit Nuten 23 (Fig. 5) verse­ hen, die den Draht 11 führen.

Wie in Fig. 4 besonders deutlich gezeigt, sind die oberen und die unteren Lieferwalzen 21 bzw. 22 am vorderen Ende von Wel­ len 24 bzw. 25 mittels Schrauben 26 und Zapfen 27 drehfest montiert. Die oberen Wellen 24 sind in Kugellagern 28 im oberen Träger 18 drehbar gelagert, während entsprechende Kugellager 29 im unteren Träger 19 der drehbaren Lagerung der unteren Wellen 25 dienen. Die Wellen 24, 25 stehen nach vorn über die Träger 18 bzw. 19 vor, so daß die Lieferwalzen 21, 22 von den Trägern 18, 19 kragarmförmig gehaltert werden. Dies ermöglicht ein schnelles und bequemes Auswechseln der Lieferwalzen gegen andere Lieferwalzen zum Liefern eines Drahtes mit einem anderen Durchmesser.

Das Antreiben der Lieferwalzen 21 und 22 mit entgegengesetz­ tem Drehsinn erfolgt vorteilhafterweise relativ einfach und billig mit Hilfe eines doppelseitigen Antriebsriemens 30, beispielsweise eines flexiblen Zahnriemens mit Antriebszähnen auf beiden Seiten. Wie nachstehend noch detaillierter erläu­ tert werden wird, läuft der Riemen um obere Riemenscheiben 31 (Fig. 6), die an den hinteren Enden der Wellen 24 befestigt sind, sowie um untere Riemenscheiben 32, die an den hinteren Enden der Wellen 25 befestigt sind.

Der Riemen 30 kann durch einen Elektromotor 33 mit variabler Drehzahl angetrieben werden, der an der Rückseite des Rahmens 15 befestigt ist und ausgangsseitig mit einem Getriebe 34 zur Drehzahlreduzierung verbunden ist. Das Getriebe 34 besitzt eine zu einer Drehbewegung antreibbare Abtriebswelle 35 (Fig. 7), welche eine Antriebs-Riemenscheibe 36 trägt, die seitlich neben einer leerlaufenden Riemenscheibe 37 angeordnet ist. Ein Lager 39 (Fig. 4) lagert die leerlaufende Riemenscheibe 37 auf einer Achse, die mit einem Exzenter 41 verbunden ist, der seinerseits in bekannter Weise an dem Rahmen 15 gehaltert ist, um die Position der leerlaufenden Riemenscheibe 37 zur Einstellung der Spannung des Riemens 30 zu verändern.

Wie besonders aus Fig. 6 deutlich wird, läuft der Riemen 30 längs eines serpentinenförmigen Weges über die Riemenscheiben 31, 32, 36 und 37, wobei eine Seite des Riemens 30 in An­ triebsverbindung mit einer ersten Anzahl von Riemenscheiben steht, während die gegenüberliegende Seite des Riemens in An­ triebsverbindung mit den übrigen Riemenscheiben steht. Im einzelnen steht die eine Seite des Riemens 30 in Eingriff mit der Antriebs-Riemenscheibe 36 und der leerlaufenden Riemen­ scheibe 37, während die zweite bzw. gegenüberliegende Seite des Riemens in Eingriff mit der in Transportrichtung strom­ aufwärts gelegenen Riemenscheibe 32 steht. Ferner steht die erste Seite des Riemens 30 mit zwei oberen Riemenscheiben 31 in Eingriff, während die zweite Seite des Riemens 30 in Ein­ griff mit der stromabwärts gelegenen unteren Riemenscheibe 32 steht. Der Riemen 30 treibt folglich die oberen Lieferwalzen 21 in dem einen Drehsinn an und die unteren Lieferwalzen 22 im entgegengesetzten Drehsinn.

Der Träger 19 für die unteren Lieferwalzen 22 ist derart mon­ tiert, daß er bezüglich des Trägers 18 für die oberen Liefer­ walzen 21 von einer abgesenkten Position (Fig. 2) in eine an­ gehobene Position (Fig. 3) bewegbar ist und umgekehrt. Wenn sich der Träger 19 in seiner abgesenkten Position befindet, sind die Lieferwalzen 22 nach unten im Abstand von den Lie­ ferwalzen 21 angeordnet, um das Einfädeln des Drahtes 11 zwischen die Sätze von einander gegenüberliegenden Walzen zu ermöglichen. Nach Beendigung des Einfädelns wird der untere Träger 19 nach oben in Richtung auf den oberen Träger 18 an­ gehoben, damit die unteren Lieferwalzen 22 den Draht 11 gegen die oberen Lieferwalzen 21 drücken und festklemmen. Bei dem betrachteten Ausführungsbeispiel wird der untere Träger 19 mit Hilfe eines Paares hin- und herbeweglicher pneumatischer Aktuatoren 45 (Fig. 2) nach oben gedrückt, von denen jeder eine Kolbenstange 46 besitzt, die mit dem unteren Träger 19 verbunden ist und die bei Druckbeaufschlagung des unteren Endes des Zylinders 47 nach oben angehoben wird. Jeder Zylin­ der 47 ist starr an einer unteren Rahmenplatte 48 befestigt, die sich zwischen den Platten 17 erstreckt, an diesen be­ festigt ist und einen Bestandteil des Rahmens 15 bildet. An­ dere Einrichtungen zum Erzeugen der Anpreßkraft, wie z. B. Federn, könnten anstelle der Aktuatoren 45 verwendet werden, um den Träger 19 nach oben gegen den Träger 18 vorzuspannen, wobei in diesem Fall Einrichtungen vorgesehen werden müßten, um den Träger 19 entgegen der Federkraft nach unten zu bewe­ gen, um das Einfädeln eines Drahtes zu ermöglichen.

Da die Lieferwalzen 21 und 22 von den Trägern 18 und 19 krag­ armförmig gehaltert werden, sind die Kolbenstangen 46 der Aktuatoren 45 mit dem unteren Träger 19 an Stellen verbunden, die nach hinten gegenüber den Lieferwalzen 21, 22 versetzt sind (vergleiche Fig. 4). Infolgedessen haben die Kräfte, die beim Ausfahren der Kolbenstangen 46 nach oben und dann, wenn die unteren Lieferwalzen 22 den Draht 11 nach oben gegen die oberen Lieferwalzen 21 drücken, erzeugt werden, die Tendenz, ein Kippen des unteren Trägers 19 und der unteren Lieferwal­ zen 22 um eine parallel zur Laufrichtung des Drahtes 11 ver­ laufende Achse zu verursachen. Ein solches Kippen beeinträch­ tigt den wirksamen Transport bzw. Abzug des Drahtes und ver­ ursacht ungleichmäßige Belastungen der Lager 29.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird das Kippen des unteren Trägers 19 und der unteren Lieferwalzen 22 dadurch vermieden bzw. reduziert, daß der untere Träger 19 bei seiner Aufwärts- und seiner Abwärtsbewegung in der Weise geführt wird, daß die beim Aufwärtsdrücken der unteren Lieferwalzen 22 gegen die oberen Lieferwalzen 21 mit Hilfe der Aktuatoren 45 entstehen­ den Reaktionskräfte auf eine erhebliche Strecke verteilt wer­ den. Durch Reduzieren des Kippens werden die unteren Liefer­ walzen exakter in derselben Ebene gehalten wie die oberen Lieferwalzen, so daß der Draht 11 infolgedessen effektiver ausgeliefert wird, während gleichzeitig der Verschleiß an den Lieferwalzen und den Lagern 29 reduziert wird.

Im einzelnen wird der untere Träger 19 bei seiner Aufwärts- und Abwärtsbewegung durch eine längliche Führungsstange 50 geführt, deren Längsachse in derselben Ebene angeordnet ist wie die Achsen der Kolbenstangen 46 der Aktuatoren und die im wesentlichen in der Mitte zwischen dem stromaufwärts gelege­ nen Paar von Lieferwalzen 21, 22 und dem stromabwärts gele­ genen Paar derselben angeordnet ist. Beim Ausführungsbeispiel umfaßt die Führungsstange 50 einen oberen Endbereich 51 (Fig. 5), welcher gleitverschieblich Buchsen 52 im feststehenden oberen Träger 18 durchgreift, einen mittleren Teil 53, der eine Bohrung in dem beweglichen unteren Träger 19 durch­ greift, und einen unteren Endbereich 54, welcher gleitver­ schieblich durch eine Buchse 55 in der feststehenden unteren Platte 48 des Rahmens 15 geführt ist. Dabei ist der untere Träger 19 an der Stange 50 mittels dreier Befestigungs­ schrauben 53 starr befestigt.

Aufgrund der vorstehend beschriebenen Anordnung bewegt sich die Führungsstange 50 gemeinsam mit dem unteren Träger 19 nach oben, wobei sie in den Buchsen 52 und 55 nach oben gleitet, wenn die Kolbenstangen 46 der Aktuatoren 45 ausge­ fahren werden, um über die oberen Lieferwalzen 22 den Draht 11 gegen die oberen Lieferwalzen 21 zu drücken. Der Reak­ tionskraft, die sich daraus ergibt, daß die Lieferwalzen 22 den Draht 11 gegen die Lieferwalzen 21 drücken, wirken die Buchsen 52 und 55 entgegen, die mit dem oberen und den unte­ ren Teil 51 bzw. 54 der Stange 50 zusammenwirken. Dabei ist der Abstand zwischen den Buchsen 52 und 55 relativ groß, und folglich verteilt sich die Reaktionskraft auf eine relativ lange Strecke, um auf diese Weise ein Kippen des unteren Trägers 19 und der unteren Lieferwalzen 22 zu reduzieren.

Da sich die Stange 50 gemeinsam mit dem unteren Träger 19 und relativ zu der unteren Rahmenplatte 48 bewegt, kann auf den unteren Teil 54 der Stange 50 eine Schraubenfeder 60 aufge­ setzt werden (Fig. 2 und 5) und dazu dienen, den unteren Träger 19 nach unten zu bewegen, wenn an den unteren Enden der Zylinder 47 eine Druckentlastung erfolgt. Die Feder 60 wird zwischen der Unterseite der unteren Platte 48 und einem Flansch 61 am unteren Ende der Stange 50 zusammengepreßt und ermöglicht die Verwendung von einfach wirkenden Aktuatoren 45 zum Anheben des unteren Trägers 19.

Aus der vorstehenden Beschreibung wird deutlich, daß die der Erfindung zugrundeliegenden Prinzipien auch bei Vorrichtungen einsetzbar sind, in denen eine Führungsstange an ihren Enden durch den oberen Träger 18 und die untere Platte 48 des Rah­ mens 15 fest gehaltert wird und den unteren Träger 19 gleit­ verschieblich haltert. In diesem Fall kann eine Schrauben­ feder zwischen den Trägern auf der Führungsstange angebracht werden, um den unteren Träger bei Druckentlastung der unteren Enden der Zylinder 47 zurückzuführen.

Claims (5)

1. Drahtliefervorrichtung zum Liefern eines Drahtes längs eines vorgegebenen Laufwegs, welche umfaßt: einen Rah­ men, eine erste und eine zweite Lieferwalze, die auf gegenüberliegenden Seiten des Laufwegs des Drahtes an­ geordnet sind, einen ersten und einen zweiten Träger, eine erste und eine zweite Welle, die in dem ersten bzw. dem zweiten Träger gelagert sind und freie Endbereiche aufweisen, an denen die erste bzw. die zweite Liefer­ walze befestigt ist, Antriebseinrichtungen zum Antreiben der Wellen und der daran befestigten Lieferwalzen, der­ art, daß sich die erste Lieferwalze mit zum Drehsinn der zweiten Lieferwalze entgegengesetzten Drehsinn dreht, um einen zwischen den Lieferwalzen eingeklemmten Draht längs seines Laufwegs anzutreiben, wobei der erste Trä­ ger fest an dem Rahmen montiert ist und wobei der zweite Träger an dem Rahmen derart beweglich montiert ist, daß er auf den ersten Träger zu und von diesem wegbewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß Führungseinrichtungen (50) vorgesehen sind, mit deren Hilfe der zweite Träger (19) bei seiner Bewegung relativ zu dem ersten Träger (18) senkrecht zu dem Laufweg für den Draht (11) geführt wird, daß Anpreßeinrichtungen (45) vorgesehen sind, mit deren Hilfe der zweite Träger (19) mit einer solchen Kraft beaufschlagbar ist, daß der Draht (11) durch die zweite Lieferwalze (22) gegen die erste Lieferwalze (21) anpreßbar ist, und daß die Führungseinrichtungen eine längliche Führungsstange (50) umfassen, die seitlich gegenüber dem Laufweg für den Draht (11) versetzt ist und senkrecht zu diesem Draht verläuft, daß die Füh­ rungsstange (50) einen ersten Endbereich (51) aufweist, der mit dem ersten Träger (18) zusammenwirkt, daß die Führungsstange (50) einen mittleren Bereich (53) auf­ weist, welcher durch den zweiten Träger (19) gehaltert ist, und daß die Führungsstange (50) einen zweiten End­ bereich (54) aufweist, der mit dem Rahmen (15) zusammen­ wirkt, derart, daß der erste und der zweite Endbereich (51, 54) der Führungsstange (50) beim Anpressen des Drahtes (11) durch die zweite Lieferwalze (22) gegen die erste Lieferwalze (21) Reaktionskräfte auf den ersten Träger (18) und den Rahmen (15) übertragen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Endbereich (51, 54) der Füh­ rungsstange (50) durch den ersten Träger (18) bzw. den Rahmen (15) gleitverschieblich gehaltert und geführt sind und daß der mittlere Bereich (53) der Führungs­ stange (50) fest mit dem zweiten Träger (19) verbunden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei erste Lieferwalzen (21) und zwei zweite Lieferwalzen (22) vorgesehen sind, die an dem ersten bzw. dem zweiten Träger (18, 19) drehbar gelagert sind, daß die beiden ersten Lieferwalzen (21) mit dem gleichen Drehsinn und entgegengesetzt zum Drehsinn der beiden mit dem gleichen Drehsinn angetriebenen zweiten Lieferwalzen antreibbar sind und daß die Führungsstange (50) im we­ sentlichen in der Mitte zwischen den beiden ersten und den beiden zweiten Lieferwalzen (21, 22) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsstange (50) und die Anpreßeinrichtungen (45) in einer gemeinsamen, senkrecht zum Laufweg des Drahtes (11) verlaufenden Ebene angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtungen für die ersten und die zweiten Lieferwalzen (21, 22) eine zu einer Drehbewegung an­ treibbare Antriebswelle (35), eine durch die Antriebs­ welle (35) zu einer Drehbewegung antreibbare Riemen­ scheibe (36), drehfest mit den Lieferwalzen (21, 22) verbundene Riemenscheiben (31, 32, 36, 37) und einen Antriebsriemen (30) umfassen, der beidseitig in An­ triebsverbindung mit den Riemenscheiben steht und derart um diese herumgelegt ist, daß er auf einer Seite in An­ triebsverbindung mit den den ersten Lieferwalzen (21) zugeordneten Riemenscheiben (31) steht und mit seiner gegenüberliegenden Seite in Antriebsverbindung mit den den zweiten Lieferwalzen (22) zugeordneten Riemenschei­ ben (32), so daß die ersten Lieferwalzen (21) in dem einen Drehsinn antreibbar sind und die zweiten Liefer­ walzen (22) in dem dazu entgegengesetzten Drehsinn.