Anordnung und Verfahren zur Bearbeitung von Draht

Abstract

 Anordnung und Verfahren zur Bearbeitung von Draht, worin ein Endlosdraht (5) in zwei Arbeitsschritten durch eine Drahtvorbereitungsstation (1) und eine Drahtverarbeitungsstation (4) verarbeitet wird.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung und ein Verfahren zur Bearbeitung von Draht, worin ein Endlosdraht in zwei Arbeitsschritten durch eine Drahtvorbereitungsstation und eine Drahtverarbeitungsstation verarbeitet wird.

[0002] Das Drahtvorziehen ist als vorbereitendes Bearbeitungsverfahren für gecoilten Draht bekannt. Der durch Ziehen oder Kalibrieren erhaltene Draht wird in der Regel in der Form von Endlosdraht als Halbzeug wieder auf Spulen gewickelt und für die weitere Verarbeitung zur Verfügung gestellt.

[0003] Nachteilig ist, dass gezogener Draht in verschiedenen Stärken bzw. Qualitäten für die Weiterverarbeitung auf Lager gehalten werden muss. Bei der Weiterverarbeitung des Drahtes bleiben darüber hinaus nach Abschluss einer Produktionsserie häufig ungenutzte Restbestände übrig.

[0004] Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Anordnung zur Bearbeitung von Draht zur Verfügung zu stellen, die die genannten Nachteile zumindest teilweise vermeidet.

[0005] Gelöst wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch eine Anordnung zur Bearbeitung von Draht gemäß dem Patentanspruch 1 beziehungsweise durch ein Verfahren gemäß dem nebengeordneten Patentanspruch 7. In den Unteransprüchen sind bevorzugte Ausführungsformen angegeben.

[0006] Dadurch, dass der in der Drahtvorbereitungsstation bearbeitete Draht im Anschluss direkt in der Drahtverarbeitungsstation weiter verarbeitet wird, entfällt vorteilhafterweise die Zwischenlagerung des vorbereiteten Drahtes als Halbzeug.

[0007] Erfindungsgemäß weist die Anordnung zur Bearbeitung von Draht die Arbeitsstationen in Verarbeitungsrichtung des Drahtes in folgender Reihenfolge auf:

• Drahtvorbereitungsstation,
• Ziehscheibe,
• Zwischenstation und
• Drahtverarbeitungsstation.

[0008] Die Drahtverarbeitungsstation gibt erfindungsgemäß die Geschwindigkeit der Bearbeitung des Drahtes vor. Die Geschwindigkeit der Bearbeitung ist die Drahtlänge, die pro Zeiteinheit von der Anordnung bearbeitet wird. Hierbei ist eine Geschwindigkeit der Drahtverarbeitung bzw. Drahtbearbeitung bevorzugt, die im Bereich von ca. 0,1 m/min bis ca. 80m/min liegt, besonders bevorzugt zwischen ca. 10m/min und ca. 70m/min, ganz besonders bevorzugt zwischen ca. 15m/min und ca. 60m. Die erfindungsgemäße Vorgabe der Bearbeitungsgeschwindigkeit durch die Drahtverarbeitungsfunktion hat den Vorteil, dass die Anordnung sich bei temporär auftretenden Unterschieden der Verarbeitungsgeschwindigkeit zwischen den Arbeitsstationen anpassen kann. Der Fachmann versteht, dass die Verarbeitungsgeschwindigkeiten der Arbeitsstationen sich in der Regel nicht um eine konstante Differenz unterscheiden, sondern dass beispielsweise eine Arbeitsstation den Draht mit im Wesentlichen konstanter Geschwindigkeit verarbeitet, während eine andere Arbeitsstation den Draht mit schwankender, aber im Durchschnitt gleicher Geschwindigkeit verarbeitet. Dadurch können besonders vorteilhaft kontinuierlich arbeitende und diskontinuierlich arbeitende Arbeitsstationen gemeinsam in der erfindungsgemäßen Anordnung betrieben werden.

[0009] In der Drahtvorbereitungsstation erfolgt beispielsweise die Vorbereitung eines als Endlosdraht in gecoilter Form vorliegenden Drahtes für die weitere Verarbeitung. Der unbehandelte Endlosdraht weist beispielsweise Zunder, Poren oder Rost auf und ist gegebenenfalls noch nicht maßgenau. Die Verarbeitung in der Drahtvorbereitungsstation erfolgt vorzugsweise mit im Wesentlichen konstanter Geschwindigkeit.

[0010] Bei der Drahtvorbereitungsstation handelt es sich vorzugsweise um eine Drahtschäleinrichtung und/oder eine Drahtzieheinrichtung. Die Schälvorrichtung ist geeignet, beispielsweise Zunder, Poren und Rost von dem Draht zu entfernen. Mittels der Drahtzieheinrichtung ist in vorteilhafter Weise ein maßgenauer Draht mit glatter Oberfläche herstellbar. Eine Drahtzieheinrichtung ist beispielsweise aus der DE 103 22 132 A1 bekannt, die hiermit als Referenz eingeführt wird und als Teil der Offenbarung gilt. Besonders vorteilhaft ist die Kombination einer Schälvorrichtung mit nachgeordneter Drahtzieheinrichtung, die beispielsweise neben der nachfolgenden Verarbeitung des Drahts zu beispielsweise Schrauben, Nägeln oder Nieten auch die Möglichkeit eröffnet, beispielsweise Biegeteile oder Ketten zu fertigen.

[0011] Die im Wesentlichen konstante Verarbeitungsgeschwindigkeit des Drahtes in der Drahtschäleinrichtung und/oder in der Drahtzieheinrichtung wird vorzugsweise durch kontinuierliches Abziehen des Drahtes von der Drahtvorbereitungsstation mittels einer Ziehscheibe erreicht. Eine solche Ziehscheibe ist beispielsweise in der DE 103 19 421 A1 beschrieben, die hiermit als Referenz eingeführt wird und somit als Teil der Offenbarung gilt. Besonders bevorzugt bringt die Ziehscheibe die sogenannte Drahtholkraft zum Abziehen des Drahtes auf, und zwar zumindest zum überwiegenden Teil. Dies ist vorteilhaft, da somit die in Verarbeitungsrichtung des Drahtes nachfolgend angeordneten Arbeitsstationen praktisch keine Drahtholkraft aufbringen müssen.

[0012] Die Drahtverarbeitungsstation kann jede beliebige Maschine sein, die zur weiteren Verarbeitung von Endlosdraht geeignet ist. Es handelt sich dabei vorzugsweise um eine Maschine zur Herstellung von beispielsweise Nieten, Schrauben und/oder Nägeln, oder um eine Presse oder eine Biegevorrichtung, beispielsweise zur Herstellung von Biegeteilen oder Ketten. Die Drahtverarbeitungsstation arbeitet vorzugsweise diskontinuierlich und gibt erfindungsgemäß die Geschwindigkeit der Bearbeitung des Drahtes in der erfindungsgemäßen Anordnung vor. Dies ist besonders vorteilhaft, weil dadurch für die mit diskontinuierlicher Verarbeitungsgeschwindigkeit arbeitende Maschine der Drahtverarbeitungsstation stets der benötigte Draht abrufbar ist.

[0013] Zur Anpassung der Bearbeitungsgeschwindigkeit der Anordnung weist die erfindungsgemäße Zwischenstation vorzugsweise eine Puffervorrichtung auf. Eine Puffervorrichtung ist vorteilhafterweise geeignet, einerseits kontinuierlich von der Ziehscheibe zugeführten Draht entgegenzunehmen und andererseits diskontinuierlich von der Drahtverarbeitungsstation abgerufenen Draht zur Verfügung zu stellen. Dazu weist die Puffervorrichtung besonders bevorzugt einen Materialspeicher zur Speicherung eines Drahtvorrats auf. Dieser wird bei zeitweise geringem Materialbedarf der Drahtverarbeitungsstation aufgefüllt und bei überdurchschnittlich starkem Abruf von Draht durch die Drahtverarbeitungsstation wieder abgebaut.

[0014] Ebenfalls bevorzugt weist die erfindungsgemäße Zwischenstation eine Vorrichtung zum Ausgleichen von Geschwindigkeitsunterschieden auf, besonders bevorzugt eine sogenannte Tänzerrolle. Dadurch bleibt der Draht vorteilhafterweise auch bei diskontinuierlichem Abruf durch die Drahtverarbeitungsstation gespannt.

[0015] Ferner bevorzugt ist eine Zwischenstation, die sowohl eine Puffervorrichtung, als auch eine Vorrichtung zum Ausgleichen von Geschwindigkeitsunterschieden aufweist. Die Vorrichtung zum Ausgleichen von Geschwindigkeitsunterschieden, beispielsweise eine Tänzerrolle, ist besonders geeignet, kurzfristig auftretende Schwankungen der Verarbeitungsgeschwindigkeit des Drahtes schnell auszugleichen, wogegen die Puffervorrichtung beispielsweise längerfristig auftretende Schwankungen der Verarbeitungsgeschwindigkeit mit größeren Differenzen ausgleichen kann, welche sich beispielsweise aus dem Abrufzyklus der jeweiligen Drahtverarbeitungsstation ergeben.

[0016] Das erfindungsgemäße Verfahren zur Bearbeitung von Draht umfasst folgende Arbeitsschritte:

• kontinuierliches Schälen und/oder Ziehen eines Endlosdrahtes in einer Drahtvorbereitungsstation und
• diskontinuierliches Verarbeiten des geschälten und/oder gezogenen Drahtes zu einem Zwischen- oder Endprodukt in einer Drahtverarbeitungsstation.

[0017] Erfindungsgemäß wird der Draht mittels einer Ziehscheibe kontinuierlich von der Drahtvorbereitungsstation abgezogen und weiterhin erfindungsgemäß werden Geschwindigkeitsunterschiede, bevorzugt momentane Geschwindigkeitsunterschiede zwischen der Ziehscheibe und der Drahtverarbeitungsstation durch eine Zwischenstation ausgeglichen. Der Vorteil des angegebenen Verfahrens liegt darin, dass der als Halbzeug durch Schälen und/oder Ziehen hergestellte Draht unmittelbar weiter verarbeitet werden kann. Es entstehen keine Lagerkosten für das Halbzeug und es besteht beispielsweise die Möglichkeit, gerade soviel Draht zu ziehen beziehungsweise zu schälen, wie zur weiteren Verarbeitung benötigt wird. Es fallen dadurch beispielsweise keine oder nur geringfügige Restmengen an nicht verbrauchtem Halbzeug an.

[0018] In der Zwischenstation wird vorzugsweise ein Drahtvorrat in einer Puffervorrichtung gespeichert. Dieser wird bei erhöhtem Bedarf der Drahtverarbeitungsstation abgebaut und bei verringertem Bedarf aufgestockt, wodurch insbesondere längerfristige Schwankungen der Verarbeitungsgeschwindigkeit und/oder größere Schwankungsbreiten vorteilhaft ausgeglichen werden können.

[0019] Die Spannung des Drahtes wird in der Zwischenstation vorzugsweise mittels einer Tänzerrolle im Wesentlichen konstant gehalten. Eine Tänzerrolle eignet sich insbesondere um schnell auf Veränderungen der Geschwindigkeit der Drahtverarbeitung zu reagieren. Sie kann daher besonders vorteilhaft zusätzlich zur Puffervorrichtung eingesetzt werden.

[0020] Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die Ausführungen sind lediglich beispielhaft und schränken den allgemeinen Erfindungsgedanken nicht ein. Sie gelten sowohl für die erfindungsgemäße Anordnung als auch für das erfindungsgemäße Verfahren.

[0021] Es zeigen

Figur 1

eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung;

Figur 2

eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung.

[0022] In Figur 1 ist eine erfindungsgemäßen Anordnung zur Bearbeitung von Draht schematisch dargestellt. Der Draht 5 wird in Richtung der Pfeile P durch die Anordnung transportiert und bearbeitet. Eine Ziehscheibe 2 zieht den Draht mit konstanter Geschwindigkeit von einer Drahtvorbereitungsstation 1 ab. Die Drahtvorbereitungsstation 1 umfasst im dargestellten Ausführungsbeispiel eine Drahtschäleinrichtung 11 und eine nachgeordnete Drahtzieheinrichtung 12. Durch das Schälen und Ziehen erhält der Draht 5 einen sehr genauen Durchmesser und eine glatte Oberfläche ohne Zunder, Poren oder Korrosionsrückstände. Dazu ist eine konstante Fördergeschwindigkeit des Drahtes 5 erforderlich, die durch kontinuierliches Abziehen durch die Ziehscheibe 2 gewährleistet wird.

[0023] Der Ziehscheibe 2 nachgeordnet ist eine Zwischenstation 3, hier eine Tänzerrolle 32, von der aus der Draht 5 weiter zu einer Drahtverarbeitungsstation 4 transportiert wird, in der der Draht 5 beispielsweise zu einem Endprodukt, wie Nieten oder Nägeln verarbeitet wird. Die Verarbeitungsgeschwindigkeit der Drahtverarbeitungsstation 4 ist in der Regel diskontinuierlich. Damit die Bearbeitung des Drahtes 5 in der Drahtverarbeitungsstation 4 die Drahtvorbereitungsstation 1 nicht beeinflusst und umgekehrt, gleicht die Tänzerrolle 32 temporär auftretende Geschwindigkeitsunterschiede aus.

[0024] In Figur 2 ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung mit einer aufwändigeren Zwischenstation 3 schematisch dargestellt. Der Draht 5 wird wiederum durch die Ziehscheibe 2 von der Drahtvorbereitungsstation 1 abgezogen. Die Zwischenstation 3 weist in Verarbeitungsrichtung des Drahtes 5 vor der Tänzerrolle 32 eine Puffervorrichtung 31 auf, die in der Lage ist, einen gewissen Drahtvorrat zu speichern. Dieser wird bei verringerter Bearbeitungsgeschwindigkeit der Drahtverarbeitungsstation 4 aufgestockt und bei erhöhtem Bedarf wieder abgegeben. Die Tänzerrolle 32 kann besonders schnell auf Geschwindigkeitsschwankungen der diskontinuierlich arbeitenden Drahtverarbeitungsstation 4 reagieren und ist daher vorteilhafterweise zwischen der Puffervorrichtung und der diskontinuierlich arbeitenden Drahtverarbeitungsstation 4 angeordnet.

Ansprüche

1. Anordnung zur Bearbeitung von Draht, die in Verarbeitungsrichtung des Drahtes folgende Arbeitsstationen aufweist:

- eine Drahtvorbereitungsstation (1),

- eine Ziehscheibe (2),

- eine Zwischenstation (3) und

- eine Drahtverarbeitungsstation (4),

wobei die Drahtverarbeitungsstation (4) die Geschwindigkeit der Bearbeitung des Drahtes vorgibt.

2. Anordnung nach Anspruch (1), dadurch gekennzeichnet, dass die Drahtvorbereitungsstation (1) eine Drahtschäleinrichtung (11) und/oder eine Drahtzieheinrichtung (12) aufweist.

3. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Ziehscheibe (2) der Draht kontinuierlich von der Drahtvorbereitungsstation (1) abziehbar ist, wobei vorzugsweise die Drahtholkraft zum Abziehen des Drahtes zumindest überwiegend durch die Ziehscheibe (2) aufbringbar ist.

4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenstation (3) eine Puffervorrichtung (31) und/oder eine Vorrichtung zum Ausgleichen von Geschwindigkeitsunterschieden (32) aufweist.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Puffervorrichtung (31) ein Materialspeicher zur Speicherung eines Drahtvorrats ist und/oder dass die Vorrichtung zum Ausgleichen von Geschwindigkeitsunterschieden (32) eine Tänzerrolle ist.

6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drahtverarbeitungsstation (4) diskontinuierlich arbeitet und vorzugsweise eine Maschine zur Herstellung von Nieten, Schrauben und/oder Nägeln, oder eine Presse oder Biegevorrichtung ist.

7. Verfahren zur Bearbeitung von Draht mit folgenden Arbeitsschritten:

- kontinuierliches Schälen und/oder Ziehen eines Endlosdrahtes in einer Drahtvorbereitungsstation (1),

- diskontinuierliches Verarbeiten des geschälten und/oder gezogenen Drahtes zu einem Zwischen- oder Endprodukt in einer Drahtverarbeitungsstation (4),

wobei der Draht mittels einer Ziehscheibe (2) kontinuierlich von der Drahtvorbereitungsstation (1) abgezogen wird und wobei durch eine Zwischenstation (3) Geschwindigkeitsunterschiede, bevorzugt momentane Geschwindigkeitsunterschiede zwischen der Ziehscheibe (2) und der Drahtverarbeitungsstation (4) ausgeglichen werden.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in der Zwischenstation (3) ein Drahtvorrat in einer Puffervorrichtung (31) gespeichert wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannung des Drahtes in der Zwischenstation (3) mittels einer Tänzerrolle (32) im Wesentlichen konstant gehalten wird.

Zeichnung