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Verfahren und Vorrichtung zum Warmziehen härtbarer Stähle
Es ist bekannt, dass das Warmziehen von Drähten gegenüber dem Kaltziehen eine Reihe von Vorteilen aufweist, weil die beim Kaltziehen durch die Kaltverfestigung notwendig werdenden Zwischenglühungen entfallen können, wodurch weiters die Lieferfristen verkürzt werden. Das Ziehen mancher Stähle ist prak- tisch überhaupt erst im Warmzug möglich. In der Regel können auch höhere Ziehabnahmen erreicht werden.
Bei den bekannten Warmziehverfahren durchläuft der Draht vor seinem Eintritt in den Ziehstein ent- weder ein Metall- oder Salzbad von zur Erwärmung des Drahtes geeigneter Temperatur.
Beim Warmziehen von Glühlampendrähten ist es weiters bekannt, den Draht in einem langgestreckten Ofen zu erwärmen und den Ziehstein verschiebbar anzuordnen, so dass bei Änderung der Drahtqualität oder der Drahtstärke auch der günstigste Abstand des Ziehsteines vom Ofenende eingestellt werden kann.
Die elektrische Widerstandserhitzung, bei der durch einen gewissen Drahtabschnitt elektrischer Strom geleitet wird, wurde schon zum Durchlaufglühen von Drähten angewendet, wobei auch vorgeschlagen wurde, die Spannung zwischen den Einspeisungskontakten durch Verschieben eines Einspeisungskontaktes gleichzuhalten.
Warmziehverfahren für Stahldrähte, wobei zur Erwärmung der Drähte die elektrische Widerstandserhitzung benutzt wird, sind gleichfalls bekannt.
Bei den zuletzt genannten Verfahren wird die Temperatur durch Abstimmung der Stromstärke auf
Ziehgeschwindigkeit, Anwärmstreckenlänge und Drahtdurchmesser geregelt. Sollen nach diesem Verfahren jedoch härtbare Stähle, wie z. B. Schnellarbeitsstähle, für welche das Warmziehen besonders vorteilhaft bzw. erforderlich ist, gezogen werden, ergeben sich Schwierigkeiten insoferne, als eine Härtung und somit eine Erwärmung über Al vermieden werden muss, die Ziehtemperatur aber möglichst knapp untere liegen soll. Die Bedingungen lassen sich, insbesondere im Anfahrabschnitt des Drahtes, schwer erfüllen, weil in diesem Abschnitt nach dem anfänglichen Erwärmen das für den durchlaufenden Erwärmungsvorgang erforderliche Temperaturgefälle fehlt.
Zur Vermeidung dieser Schwierigkeiten ist ein Verfahren bekanntgeworden, welches darin besteht, dass zunächst durch den im ruhenden Zustand in der Heizstrecke befindlichen Anfahrabschnitt des Ziehgutes ein Strom solcher Stärke geleitet wird, dass dieser Gutabschnitt eine wenig unter Al liegende Temperatur annimmt, hierauf bei ungefähr gleichbleibender Stromstärke mit geringer Ziehgeschwindigkeit gezogen wird, bis sich ein annähernd konstantes Temperaturgefälle einstellt und schliesslich Ziehgeschwindigkeit und Stromstärke derart auf das betriebsübliche Mass gesteigert werden, dass die Endtemperatur des Ziehgutes unter A bleibt.
Dieses Verfahren gestattet es wohl, eine Erwärmung des Zieh gutes über Al zu vermeiden, weist aber insbesondere den Nachteil auf, dass durch die anfängliche besonders geringe Ziehgeschwindigkeit bis zur Einstellung des richtigen Temperaturgefälles ein wesentlicher Zeitverlust in Kauf genommen werden muss.
Das erfindungsgemässe Verfahren vermeidet diesen Nachteil, indem es sowohl während des Anwärmens des Anfahrabschnittes als auch bei Ziehbeginn bereits die Anwendung der betriebsüblichen Stromstärken gestattet sowie das Anfahren mit betriebsüblicher Ziehgeschwindigkeit ermöglicht. Es beruht auf der Erkenntnis, dass es möglich ist, das in bezug auf den Ziehstein ruhende Gut im Anfahrabschnitt unter denselben Erwärmungsverhältnissen zu erwärmen, wie sie im bewegten Gut bei betriebsüblichen Durchlaufgeschwindigkeiten vorhanden sind. Die Forderung, die Erwärmungsverhältnisse in jedem Fall gleich zu halten, ist dann erfüllt, wenn jeder Teil des Gutes eine gleich lange Zeit von einem gleich starken Strom durchflossen wird.
Dies ist erfindungsgemäss der Fall, wenn beispielsweise nach Einbau des Ziehgutes in die
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Ziehbank beide Strom-Einspeisungskontakte nahe hintereinander und nahe dem Ziehstein angeordnet sind, hierauf der betriebsübliche Strom eingeschaltet und dann der Stromeinspeisungskontakt für das kalte Ende der
Anwärmstrecke mit einer Geschwindigkeit, welche gleich der betriebsüblichen Durchlaufgeschwindigkeit des
Ziehgutes ist, entgegen der Durchlaufrichtung des Ziehgutes verschoben wird, bis die Anwärmstrecke das be- triebsübliche Mass erreicht hat. In diesem Augenblick hat der Anfahrabschnitt genau das dem Durchlauf- betrieb entsprechende Temperaturgefälle und der eigentliche Ziehvorgang kann mit betriebsüblichen Ge- schwindigkeiten sofort begonnen werden.
Es ist natürlich auch möglich, den gleichen Effekt durch gleichzeitiges Verschieben des ziehsteinseitigenStromeinspeisungskontaktes und des Ziehsteines zu erzielen, wobei das Ziehgut durch den ersten, in diesem Fall stillstehenden, Stromeinspeisungskontakt hindurchgezogen und auf diese Art das richtige
Temperaturgefälle erhalten wird. Zum Verschieben kann in. diesem Fall auf einfache Weise bereits der von der Ziehtrommel gezogene Vorspann verwendet werden und der eigentliche Ziehvorgang beginnt, wenn
Ziehstein und Stromeinspeisungskontakt den für den Durchlaufbetrieb vorgesehenen Anschlag erreicht haben und somit die betriebsübliche Anwärmstreckenlänge erreicht ist.
Es ist schliesslich noch möglich, durch sinngemässes Verschieben beider Kontakte und des Ziehsteines das erfindungsgemässe Verfahren durchzuführen, wenn auch diese Ausführung als unnötig kompliziert erachtet wird.
Das erfindungsgemässe Verfahren besteht demnach darin, dass zur Erlangung des für den Beginn des eigentlichen Ziehvorganges erforderlichen Temperaturgefälles im Anfahrabschnitt des Ziehgutes der Abstand zwischen den beiden Stromeinspeisungskoniakten wahrend des Anwärmvorganges von einer Ausgangsstellung auf das betriebsübliche Mass vergrössert wird, wobei ein Stromeinspeisungskontakt in der Nähe des
Ziehsteines verbleibt und der andere relativ zum Ziehgut bewegt wird. Die Geschwindigkeit, mit der dieser Vorgang erfolgt, hängt von der Stromstärke ab. Wird, wie es üblicherweise der Fall ist, die Stromstärke auf das betriebsübliche Mass geregelt, wird auch die betriebsübliche Geschwindigkeit gewählt. Liegt die Stromstärke jedoch höher, muss auch die Geschwindigkeit erhöht bzw. im umgekehrten Fall erniedrigt werden.
Lässt der verwendete Regeltransformator die Regelung der Stromstärke infolge der starken Änderung des elektrischen Widerstandes im Anfahrabschnitt nicht zu, ist es auch möglich, die Geschwindigkeit der sich ändernden Stromstärke laufend anzupassen, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Ebenso kann die Regelung der Stromstärke während des Anwärmvorganges für den Anfahrabschnitt dadurch erfolgen, dass der Strom über einen Hilfswiderstand zugeführt wird, dessen elektrischer Widerstand sich in dem Mass vermindert, wie sich der Widerstand des Anfahrabschnittes durch Verschieben eines Stromeinspeisungskontaktes erhöht. Dadurch wird der Gesamtwiderstand des gesamten Stromkreises gleichgehalten und die Stromstärkenregelung erleichtert.
Die erfindungsgemässe Ziehvorrichtung erfordert zur Drahtdurchlaufrichtung parallele Führungen für den Ziehsteinhalter und den zugehörigen Stromeinspeisungskontakt und/oder für den andern Stromeinspeisungskontakt, und es wird dadurch möglich, die Vorwärmtemperatur des Ziehgutes auch während des eigentlichen Ziehvorganges durch Veränderung der Anwärmstreckenlänge zu beeinflussen.
Die Zeichnung zeigt in schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Zu Beginn des Anwärmvorganges befindet sich das Anfahrende des Drahtes 2 in den Einspeisungskontakten 3 und 4 und im Ziehsteinhalter mit Ziehstein 5. Die Stromzuführung zum Kontakt 4 erfolgt über einen Hilfswiderstand 8. Nach dem Einschalten des Stromes wird der Draht von der Drahtabwicklung 1 abgezogen und das Anfahrende zusammen mit Kontakt 4 und Ziehsteinhalter 5 mit betriebsüblicher Ziehgeschwindigkeit in Richtung Ziehtrommel 7 gezogen. Am Anschlag 6 kommen Ziehsteinhalter 5 und Kontakt 4 in der Stellung 5'und 4'zum Stillstand, während sich der Draht weiter bewegt und der eigentliche Ziehvorgang somit unmittelbar beginnen kann, weil der Draht gleichzeitig sein richtiges Temperaturgefälle zwischen den Kontaktstellungen 3 und 4'angenommen hat.
Der Abstand zwischen den Kontaktstellungen 3 und 4 hängt von dem Anwärmtemperaturintervall. ab, welches eingehalten werden soll. Nachdem dieses Temperaturintervall bei den meisten Stählen bis zu 100 C betragen kann, ist es nicht erforderlich, diesen Abstand möglichst klein zu bemessen und er wird daher mit 10 - 15% des Abstandes zwischen den Kontaktstellungen 3 und 4'als ausreichend angesehen. Der Hilfswiderstand 8 erleichtert während des Anwärmvorganges die Aufrechterhaltung einer gleichmässigen Stromstärke, so dass der Regeltransformator 9 entlastet wird.