DE2610202B2 - Einrichtung zum Kühlen eines mit einer extrudierten Isolierumhüllung ummantelten Metalldrahtes - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Kühlen eines mit einer extrudierten Isolierumhüllung ummantelten Metalldrahtes, mit einem zwischen einem Extruderkopf und einer Drahtwickelvorrichtung angeordneten Kühltrog, in dem Vorrichtungen zum Aufspritzen eines Kühlmittels auf den Metalldraht und eine mit einer Antriebsvorrichtung verbundene Drahtleiteinrichtung angeordnet sind.

Eine Einrichtung der eingangs genannten Art ist aus der US-PS 37 46 021 bekannt, bei der in einem Kühltrog über Radscheiben ein ummantelter Metalldraht mehrfach umgelenkt wird. Um Energieverluste und das Überdehnen des Metalldrahtes zu vermeiden, wird bei dieser Einrichtung ein Kühlmittel in einer zu der der Bewegung des Metalldrahtes parallelen Richtung geleitet. Da es sich bei dieser Einrichtung um eine Speichereinrichtung mit festem Speicherinhalt handelt, kommt der Metalldraht aus dem Kühltrog mit der gleichen Geschwindigkeit heraus, mit der er hineingezogen wird. Bei Extrudieranlagen tritt jedoch das Problem auf, daß der Metalldraht mit einer Geschwindigkeit aufgewickelt wird, die unregelmäßig schwanken kann. Um Druckschwankungen im Extruderkopf zu vermeiden, soll jedoch die Geschwindigkeit des Metalldrahtes im Extruderkopf konstant gehalten werden. Bevor der Metalldraht aufgewickelt werden kann, ist daher zusätzlich ein zweiter Speicher mit variablem Speicherinhalt vorzusehen, der Geschwindigkeitsschwankungen ausgleicht Dies bringt den Nachteil mit sich, daß zusätzlich sehr viel Raum benötigt wird.

Aus der DE-OS 24 01564 ist eine Einrichtung bekannt, die einen Trog aufweist, in dessen Innenraum auf zwei Wellen mehrere Radscheiben angebracht sind.

Auf jeder Welle ist jeweils eine Radscheibe mit der Welle fest verbunden. Die anderen Radscheiben sind jede für sich freilaufend. Durch eine öffnung wird in den Trog ein Draht geführt, dann mehrfach durch die Radscheiben umgelenkt und durch eine weitere öffnung

is durch den Trog herausgeführt In der Zeit, in welcher sich der Draht im Innenraum des Troges befindet, erfährt er eine Temperaturbehandlung. Da es sich bei dieser Einrichtung aber auch um einen Speicher mit festem Speicherinhalt handelt, zeigt sich der gleiche Nachteil, wie bei der US-PS 37 46 021.

Die DE-PS 8 28 I !0 beschreibt eine Einrichtung mit einem Trog, zwei öffnungen und wenigstens zwei in dem Trog auf Wellen angeordneten Walzen. Diese Vorrichtung weist ebenfalls den in obigem Absatz aufgezeigten Nachteil auf. Ein weiterer Nachteil der Vorrichtung ist in der Verwendung von Walzen, anstelle von jeweils für sich freilaufenden Radscheiben zu sehen. Bei der Verwendung von freilaufenden Radscheiben können sich unterschiedliche Dehnungen des Drahtes, die bei schwankender Geschwindigkeit auftreten, in dem Speicher egalisieren. Dies ist bei der Verwendung von Walzen nicht möglich, so daß aufgrund der Spannungen die Ummantelung des Drahtes verletzt werden kann.

Demgegenüber ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Weg aufzuzeigen, wie mit einer einzigen Einrichtung, die nur den Raum einnimmt, den sonst ein zur Kühlung des Metalldrahtes vorgesehener Speicher mit festem Speicherinhalt benötigt, Metall-

*o draht mit vorzugebender Geschwindigkeit gezogen, gekühlt und direkt einer Wickeleinrichtung zugeführt werden kann.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Drahtleiteinrichtung einen ersten Abschnitt mit konstantem Speicherinhalt und einen zweiten Abschnitt mit veränderlichem Speicherinhalt aufweist, wobei der erste Abschnitt eine Anzahl von auf einer ersten ortsfesten Welle angeordneten freilaufenden ersten Radscheiben und achsparallel zu diesen eine gleiche Anzahl von auf

so einer zweiten ortsfesten Welle angeordneten zweiten Radscheiben, von denen eine der Radscheiben mit der Antriebsvorrichtung verbunden ist und die anderen freilaufend gelagert sind, aufweist, und wobei der zweite Abschnitt eine Anzahl von auf der ersten Welle angeordneten freilaufenden dritten Radscheiben sowie eine gleiche Anzahl von auf einer in Längsrichtung des Kühltroges verschiebbaren Zwischenwelle angeordneten freilaufenden vierten Radscheiben aufweist, und daß die Wickelgeschwindigkeit der Wickeleinrichtung zum Konstanthalten der Spannung des Metalldrahtes in Abhängigkeit von der Lage der Zwischenwelle regelbar ist.

Die vorgeschlagene Einrichtung weist also im Innenraum des Kühltroges eine Speichervorrichtung mit einem ersten Abschnitt mit festem Speicherinhalt und einem zweiten Abschnitt mit veränderlichem Speicherinhalt auf. Beide Speicher werden durch auf Wellen jeweils für sich freilaufend angeordnete

Radscheiben gebildet Der Metalldraht wird jeweils von einer auf der ersten Welle befindlichen Radscheibe zu einer auf der zweiten Welle befindlichen Radscheibe geführt, von dieser Radscheibe umgelenkt und auf eine wieder auf der ersten Welle angeordnete Radscheibe zurückgeführt usw. Nachdem der Metalldraht den ersten Abschnitt mit festem Speicherinhalt durchlaufen hat, wird er auf eine Antriebsradscheige geführt, die den Metalldraht zieht und gelangt von hier aus in den Speicher mit veränderlichem Speicherinhalt. Ab hier wird der Metalldraht von der unmittelbar nach der Einrichtung angeordneten Wickeleinrichtung gezogen. Um den Speicherinhalt des veränderlichen Speichers zu verändern, wird dieser durch eine feste Welle und eine in Längsrichtung des Kühltroges verschiebbare Zwischenwelle mit jeweils auf den Wellen freilaufenden Radscheiben gebildet Eine Verringerung des Abstandes zwischen fester Welle und Zwischenwelle verkleinert den Speicherinhalt, eine Vergrößerung des Abstandes erhöht den Speicherinhalt. Sowohl im veränderlichen als auch im festen Speicher wird ein Kühlmittel auf den Metalldraht geleitet Die Drahtwickelvorrichtung wird in Abhängigkeit von der Lage der Zwischenwelle in der länglichen öffnung gesteuert, um die Spannung des Metalldrahtes im veränderbaren Speicher konstant zu halten. Die Größe der gesamten Speichereinrichtung ist vorgegeben und davon abhängig, wieviel Energie einer bestimmten Drahtlänge innerhalb einer bestimmten Zeit entzogen werden muß. Mit der vorgeschlagenen Einrichtung läßt sich jedoch vorteilhafterweise der Jo sonst zusätzlich notwendige, veränderliche Speicher mit dem festen Speicher vereinigen, so daß die Einrichtung nur den Platz benötigt, den normalerweise der Speicher mit festem Speicherinhalt allein einnimmt. Die Wickeleinrichtung kann aufgrund der Steuerung über die Lage der Zwischenwelle direkt nach der Einrichtung angeordnet werden.

In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel eine Einrichtung zmn Kühlen eines Metalldrahtes dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht der linksseitigen Hälfte der Einrichtung,

Fig.2 eine Seitenansicht der rechtsseitigen Hälfte der Einrichtung gemäß F i g. 1,

Fig.3 und 4 Draufsichten der Einrichtung gemäß F i g. 1 bzw. F i g. 2 und

Fig.5 einen Teilschnitt entlang der Linie V-V in F i g. 4 in größerem Maßstab.

Ein Kühltrog 1 aus Blech ist auf einer Grundplatte 2 angebracht, wobei das Ganze aus einer Schweißkon- so struktion besteht. Der Kühltrog 1 ist allseitig geschlossen und an seiner Vorderwand sind längsverlaufende Rohre 3 und 4 angebracht, die an nicht dargestellte Zufuhr- und Abfuhrleitungen angeschlossen sind, für das Auffüllen und das Entleeren des Kühltroges 1. An der Rückwand sind mehrere Spritzrohre 5 angebracht, die sich ausgehend von dieser Rückwand horizontal quer durch den Kühltrog hindurch erstrecken und die außerhalb der Rückwand an nicht dargestellte Druckwasserzuleitungen angeschlossen sind. Jedes Spritzrohr 5 besteht aus einem Rohrabschnitt, der längs seiner oberen Mantellinie mit drei konischen, nicht dargestellten Düsen versehen ist, die eine verhältnismäßig große öffnung haben und die befähigt sind, Strahlen von feinen Wassertropfen zu erzeugen. Die Anzahl und die <>5 Anordnung der Spritzrohre 5 ist so gewählt, daß alle im Kühltrog 1 befindlichen Abschnitte eines Metalldrahtes 24 regelmäßig mit Kühlwasser bespritzt werden. An der Rückwand sind auch feststehende Führungen 6 angebracht, welche aus Blech gepreßt und gebogen wurden, so daß sie den Metalldraht 24 teilweise umgeben und Vibrationen unterdrücken.

Das Kühlwasser, welches den Spritzrohren 5 zugeführt wird, wird durch eine Pumpe 7 geliefert. Eine Ziehvorrichtung befindet sich im rechtsseitigen Endteil des Kühltroges 1, also in demjenigen Endteil, der von dem Eintritt des Metalldrahtes 24 entfernt ist. Zu ihr gehört eine Radscheibe 9, die mittels Schrauben 10 auf einer ortsfesten Welle 11 festgesetzt ist. Die Welle 11 dreht sich in einem Lager 12, dessen Körper an einem vertikalen Gestell 13 angeschweißt ist, welches hinter dem Kühltrog 1 angeordnet ist; dabei durchsetzt das Lager 12 in abgedichteter Weise eine öffnung in der Rückwand des Kühltroges 1. Die Welle 11 erstreckt sich freitragend dies- und jenseits des Lagers 12; ihr hinterer Endteil trägt eine Riemenscheibe 14, die durch einen Riemen 15 mit einem Untersetzungsgetriebe 16 einer Antriebsvorrichtung 62 verbunden ist, das seinerseits mittels eines Riemens 17 durch einen Motor 18 angetrieben wird. Das Untersetzungsgetriebe 16, der Riemen 15 und ein Meß- und Reguliergenerator 19, der durch das Untersetzungsgetriebe 16 angetrieben wird, sind im Gestell 13 untergebracht, wogegen der Motor 18 neben dem Gestell 13 angeordnet ist. ÜDer dem Gestell 13 ist ein Gehäuse 20 einer Bedienungs- und Steuervorrichtung angeordnet.

Die Ziehvorrichtung weist auch eine Anzahl von Umlenkrollen 21 auf. Diese Umlenkrollen 21 sind auf Wellen 22 angebracht, die sich in Lagern 23 drehen, welche an der Vorderwand des Gestells 13 angebracht sind. Eine Spannrolle 21a ist auf einem nicht dargestellten Hebelarm angeordnet, der am Gestell 13 gelagert und durch eine nicht dargestellte Druckvorrichtung belastet ist. Die Umlenkrollen 21 und die Spannrolle 21a tragen einen Riemen 25, der in sich geschlossen ist. Das Profil des Riemens 25 ist demjenigen der Umfangsnut der Radscheibe 9 angepaßt, derart, daß der Riemen 25 an der Flanke dieser Umfangsnut über einen Umschlingungswinkel von etwa 150° anliegt. Dadurch wird der Metalldraht 24, der diese Radscheibe 9 auf ungefähr 180° umläuft, an den Boden der Umfangsnut angedrückt. Diese Anordnung gibt dafür Gewähr, daß der Metalldraht 24 durch die Radscheibe 9 mitgenommen wird, bei einer Geschwindigkeit, die reguliert werden kann durch Veränderung der Drehzahl des Motors 18.

Ausgehend vom linksseitigen Ende des Kühltroges 1 (Fig. 1) weist ein erster Abschnitt 60 mit konstantem Speicherinhalt die fünf Radscheiben 26 auf, die mittels nicht dargestellter Kugellager auf einer ersten ortsfesten Welle 27 gelagert sind, deren äußeres Ende auf nicht dargestellten Lagern abgestützt ist, die an einem Gestell 28 befestigt sind. Die Welle 27 erstreckt sich abgedichtet durch die hintere Wand des Kühltroges 1 und ragt frei in das Innere des Kühltroges 1 hinein. Die Radscheiben 26 sind ähnlich ausgebildet wie die Radscheibe 9. Insbesondere sind die Profile der Umfangsnut dieser Radscheiben 26 dem Profil der Umfangsnut der Radscheibe 9 gleich. Eine der Wangen einer jeden solchen Radscheibe 26 hat einen größeren Randflansch 33, der den Rand der anderen Wange der btnachbarten Radscheibe 26 überdeckt. Die vier Radscheiben 26, die der vorderen Stirnwand des Kühltroges 1 benachbart sind, arbeiten mit vier Radscheiben 29 zusammen, die frei drehbar mittels Kugellagern 30 auf dem freien Endteil der Welle 11

gelagert sind. Die Kugellager 30 sind durch eine Blockiermutter 31 festgesetzt, die durch eine Kappe 32 geschützt ist. Die Radscheiben 29 sind der Radscheiben 26 und der Radscheibe 9 ähnlich. Der Randflansch 33 der einen Radscheibe 29 überdeckt die vordere Wange der Umfangsnut der Radscheibe 9. Somit besteht für den Metalldraht 24, der um die Radscheiben des Abschnittes 60 mit konstantem Speicherinhalt und eines zweiten Abschnittes 61 mit veränderlichem Speicherinhalt gelegt ist, keine Gefahr einer Ablenkung oder einer Einklemmung zwischen zwei Radscheiben. Die fünfte Radscheibe 26 arbeitet mit der Radscheibe 9 zusammen. Drei Radscheiben 26', die parallel zu den Radscheiben 26 angeordnet und nach der Rückwand des Kühltroges 1 zu gelegen sind, arbeiten mit drei Radscheiben 34 zusammen, die genau gleich ausgebildet sind wie die Radscheiben 26,26' und 29 und die frei drehbar auf einer Zwischenwelle 35 gelagert sind. Die Zwischenwelle 35 dreht sich nicht und ist auf einer beweglichen geneigten Traverse 36 mit zwei Lagerblöcken 37 angeordnet, wobei die Lagerblöcke 37 an zwei feststehenden Führungsstäben 38 verschiebbar sind, die an einem hinter dem Kühltrog 1 angeordneten Gestell 39 befestigt sind. Die Traverse 36 ist mittels eines Schlittens 40 verschiebbar, der an Führungsschienen 41 geführt und durch eine Hubvorrichtung 42 gesteuert ist, deren Stange 43 sich in der horizontalen Längsrichtung des Kühltroges 1 bewegt unter Mitnahme des Schlittens 40. Die Zwischenwelle 35 ist fest mit dem Schlitten 40 und mit der Traverse 36 verbunden.

Die Zwischenwelle 35 durchsetzt eine längliche öffnung 44 in der Rückwand des Kühitroges 1, wobei diese öffnung 44 verschließbar ist durch eine zur beweglichen Einheit gehörenden Platte 45. Die Vorrichtung wird vervollständigt durch einen nicht dargestellten Hebelarm, der am Oberteil des Gestelles 39 gelagert ist und eine längliche, von der Zwischenwelle 35 durchsetzte, nicht dargestellte Öffnung hat, so daß dieser Hebelarm durch die bewegliche Einheit bei deren Bewegung mitgenommen wird. Dieser Hebelarm dient dazu, mittels eines nicht dargestellten Ritzels ein nicht dargestelltes Potentiometer zu betätigen, das fortwährend ein die Lage der Radscheiben 34 anzeigendes Signal abgibt.

Oberhalb des Kühltroges 1 und bei demjenigen Ende, bei dem der Metalldraht 24 in den Kühltrog 1 eintritt, ist eine Trocknungsvorrichtung angeordnet mit einer zusätzlichen Radscheibe 46, die so ausgebildet ist wie die Radscheiben 26 und die frei drehbar gelagert ist. Die Radscheibe 46 befindet sich unmittelbar oberhalb der letzten Radscheibe 26', also jener, die unmittelbar neben der Rückwand des Kühltroges 1 angeordnet ist. Die Radscheibe 46 bewirkt eine Umlenkung des Metalldrahtes 24 über einen Bogen von 90° und bewirkt eine Abzentrifugierung des vom Metalldraht 24 mitgeführten Kühlwassers. Die restliche Trocknung erfolgt in einem Gehäuse 50, in welchem das Wasser weggeblasen wird durch Lufteinblasung.

Am Ausgang des Behälters 50 tritt der Metalldraht 24 zwischen zwei Paaren von Führungswalzen 58 hindurch, die im rechten Winkel zueinander angeordnet sind.

Der Verlauf des Metalldrahtes 24 innerhalb der Einrichtung ist der folgende: Am linksseitigen Ende des Kühltroges 1 tritt der von einem nicht dargestellten Extruderkopf kommende Metalldraht 24 in die Umfangsnut der ersten Radscheibe 29, die frei auf der Welle 11 der Ziehvorrichtung dreht. Innerhalb dieser Umfangsnut läuft der Metalldraht 24 über einen Bogen von 180° und kommt dann zur zweiten Radscheibe 26 am linksseitigen Ende des Kühltroges 1, verläuft dann zur zweiten Radscheibe 29 hin, und so weiter bis er über die vierte Radscheibe 29 gelaufen ist. Er kommt dann zurück zur fünften Radscheibe 26 und läuft von dieser zur Radscheibe 9, die ihn zieht und die somit auch die fünf ersten Radscheiben 26 und die vier Radscheiben 29 in Drehung versetzt. Alle Abschnitte des Metalldrahtes 24, die zwischen den Wellen 11 und 27 gelegen sind, werden fortlaufend durch die Spritzrohre 5 hindurch mit Kühlwasser bespritzt. Nachdem der Metalldraht 24 die Radscheibe 9 umlaufen hat, kommt der Metalldraht zurück auf die erste Radscheibe 26' und läuft dann zur ersten Radscheibe 34. Von dort aus läuft der Metalldraht 24 zur zweiten Radscheibe 26', dann zur zweiten Radscheibe 34 usw. Durch Regulierung des Luftdruckes in der Hubvorrichtung 42 wird der Metalldraht 24 auf die Spannung gebracht, die notwendig ist, um ihn am Boden der Umfangsnuten der Radscheiben 9,29,26,26' und 34 in Anlage zu halten. Die Längsbewegung der beweglichen Einheit kompensiert die Geschwindigkeitsänderungen aus einer nachgeschalteten nicht dargestellten Wickeleinrichtung.

Wenn die Wickelgeschwindigkeit der Wickeleinrichtung zu groß wird, nimmt die zwischen den Radscheiben 34 und 26' gelegene Drahtlänge ab, wobei sich die Radscheiben 34 den Radscheiben 26' nähern. 1st dagegen die Wickelgeschwindigkeit der Wickeleinrichtung zu klein, so nimmt die zwischen den Radscheiben 34 und 26' gelegene Drahtlänge zu, wobei sich die Radscheiben 34 von den Radscheiben 26' entfernen.

Das durch die Längsbewegungen der Radscheiben 34 angetriebene Potentiometer korrigiert die Wickelgeschwindigkeit der Wickeleinrichtung und stabilisiert dadurch die Lage der beweglichen Einheit Die letzte Radscheibe 26' wird vom Metalldraht 24 über einen Winkel von 90° umlaufen, und sie lenkt den Metalldraht 24 zur Radscheibe 46.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Kühlen eines mit einer extrudierten Isolierumhüllung ummantelten Metalldrahtes, mit einem zwischen einem Extruderkopf und einer Drahtwickelvorrichtung angeordneten Kühltrog, in dem Vorrichtungen zum Aufspritzen eines Kühlmittels auf den Metalldraht und eine mit einer Antriebsvorrichtung verbundene Drahtleiteinrichtung angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Drahtleiteinrichtung einen ersten Abschnitt (60) mit konstantem Speicherinhalt und einen zweiten Abschnitt (61) mit veränderlichem Speicherinhalt aufweist, wobei der erste Abschnitt (60) eine Anzahl von auf einer ersten ortsfesten Welle (27) angeordneten freilaufenden ersten Radscheiben (26) und achsparallel zu diesen eine gleiche Anzahl von auf einer zweiten ortsfesten Welle (11) angeordneten zweiten Radscheiben (29), von denen eine der Radscheiben (9) mit der Antriebsvorrichtung (62) verbunden ist und die anderen freilaufend gelagert sind, aufweist, und wobei der zweite Abschnitt (61) eine Anzahl von auf der ersten Welle (27) angeordneten freilaufenden dritten Radscheiben (26') sowie eine gleiche Anzahl von auf einer in Längsrichtung des Kühltroges (1) verschiebbaren Zwischenwelle (35) angeordneten freilaufenden vierten Radscheiben (34) aufweist, und daß die Wickelgeschwindigkeit der Drahtwickelvorrichtung zum Konstanthalten der Spannung des Metalldrahtes (24) in Abhängigkeit von der Lage der Zwischenwelle (35) regelbar ist.

2. Einrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste ortsfeste Welle (27) und die zweite ortsfeste Welle (Ϊ1) der Drahtleiteinrichtung sowie die Zwischenwelle (35) wasserdicht abgeschlossen durch eine der Wände des Kühltroges (1) in dessen Inneres hineinragen und einseitig durch außerhalb des Kühltroges (1) angeordnete Lager (12) und/oder Gestelle (13,28,39) getragen sind.