Projekt 15766/01

Umformung legierter Stahldrähte mit angetriebenen Walzkassetten

Projektträger

GSG Maschinen + Zubehörfür die Draht- und Kaltwalzindustrie
Auf der Hofestatt 7
58239 Schwerte
Telefon: 02304/96810-0

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Bei herkömmlichen Walzdrahtziehmaschinen sind Schmierstoffe aus Gründen der Produktqualität, des Werkzeugverschleißes und der Standzeit unerlässlich. In einem im Vorfeld von der DBU geförderten Entwicklungsvorhaben wurde für die Entzunderung des Drahtmaterials eine mechanische Oberflächenreinigung als umweltfreundliche Alternative zum bisher üblichen chemischen Beizen entwickelt. Damit wird theoretisch eine Drahtumformung im Durchlauf ermöglicht. Aufbauend auf der vorgelagerten Entwicklung wird im Projekt eine technische Lösung realisiert, bei der an Stelle des üblichen Drahtziehens mit Ziehsteinen eine Kaltumformung mit angetriebenen Walzkassetten erfolgt. Dadurch sollen im Sinne des produktionsintegrierten Umweltschutzes ökologische und ökonomische Verbesserungen bei der Drahtumformung erreicht werden.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenKonzeption der verfahrenstechnischen Lösung für eine mechanische Vorbehandlung in Modulbauweise
Die bisherigen praktischen Erfahrungen mit der mechanischen Oberflächenreinigung wurden im Hinblick auf die Durchgängigkeit von Drahtvorbehandlung und -umformung weiter entwickelt. Mit angetriebenen Walzkassetten wurde ein Modul-Konzept ausgearbeitet und in die verschiedenen Bearbeitungsstationen integriert. Hierzu wurden mehrere Lösungen umgesetzt und mit Kooperationspartnern gebaut und getestet.
Entwicklung einer mechanischen Oberflächenreinigung für hochwertige Stahldrahtqualitäten
Die mechanische Oberflächenreinigung erfolgt konsequent in Reinigungsmodulen. Abhängig von der gewünschten Reinigungsleistung wird eine passende Anzahl von Modulen hintereinander in der durchlaufenden Umformlinie angeordnet. Die bisherigen Erkenntnisse zur Erzielung optimaler Reinigungsergebnisse wurden in neue Bürstenanordnungen, vor allem verbesserte Zustellungen der Bürsten abhängig vom Abnutzungsgrad der Bürsten umgesetzt. Prototypen wurden konstruiert und in einer Linie aufgebaut.
Konstruktion einer angetriebenen Walzkassette für legierten Stahldraht
Aufbauend auf den konzeptionellen Vorarbeiten wurde eine angetriebene Walzkassette als Umfor-mungsmodul konstruiert, gebaut und erprobt.
Bau einer Versuchsanlage Prototyp 1
Die Anlagen wurden in vollem Umfang gebaut und bei der Fa. GGS auf einem gesondert errichteten Prüfstand für den Probelauf installiert.
Entwicklung der Steuerungs- und Regelungstechnik
Arbeiten zur prozessbestimmenden MSR-Technik sind im Hinblick auf die vorgesehene Tandembauweise mit der Entwicklung der Steuerungstechnik im Testlauf erprobt worden.


Ergebnisse und Diskussion

Die komplette Anlagenkonzeption wurde als Bearbeitungslinie bei GSG konstruiert, gebaut und erprobt. Die technische Spezifikation für die Komponenten Drahtablauf, Bürstenentzunderung, Beschichtungsgerät, Profilierkassette, angetriebenes Walzgerüst und Zugkraftmesseinheit liegt im Ergebnis des erfolgreichen Projektverlaufes vor. Das erworbene technische Know-how schafft günstige Voraussetzungen für die Ausweitung der Technologie auf höhere Stahlqualitäten. Anlässlich der Drahtmesse WIRE in Düsseldorf wird die neue Anlagentechnik einem internationalen Fachpublikum vorgestellt. Bei der zu erwartenden schnellen Markteinführung werden sich im Vergleich zum bisherigen Verfahren der Drahtumformung deutliche Umweltentlastungseffekte durch Einsparung von Säuren, Ziehmitteln und Beizabfällen ergeben. Gleichzeitig kann die Produktivität durch höhere Umformraten, längere Walzenstandzeiten und größere Durchlaufgeschwindigkeiten gesteigert werden.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Filmausschnitt bei der Verleihung des Umweltpreises 2003 in Osnabrück.
Laufende Vorführung der Anlage auf der Messe WIRE in Düsseldorf vom 29.03. bis 02.04.2004.


Fazit

Das Projektergebnis ist ein sehr gutes Beispiel für umweltfreundliche Verfahrens- und Anlagenentwicklung. Die bis zum Prototyp entwickelte Anlagentechnik bietet drahtherstellenden Unternehmen die Möglichkeit, produktionsintegriert ein durchgehendes und weitestgehend trockenes Verfahren für die Drahtherstellung einzusetzen. Neben den umweltrelevanten Vorteilen ergeben sich durch mögliche Produktivitätssteigerungen ökonomische Vorteile, die Voraussetzung für eine erfolgreiche Markteinführung sind.