DE1010211B

DE1010211B - Method and device for electrical resistance heating of metallic semi-finished products for the purpose of an immediately subsequent hot forming

Info

Publication number: DE1010211B
Application number: DED19409A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Gerhard Seulen
Original assignee: Deutsche Edelstahlwerke AG
Current assignee: Deutsche Edelstahlwerke AG
Priority date: 1954-12-24
Filing date: 1954-12-24
Publication date: 1957-06-13

Description

Die Erfindung- bezieht sich auf ein Verfahren zum elektrischen Widerstandserhitzen von Halbzeug aus Eisen-und Nichteisenmetallen oder ihren Legierungen, insbesondere aus Stahl, zu dem Zweck, die Werkstücke unmittelbar anschließend einer Warmverformung zu unterwerfen.The invention relates to a method for electrical resistance heating of semi-finished products Ferrous and non-ferrous metals or their alloys, in particular made of steel, for the purpose of making the workpieces to be subjected to a hot deformation immediately afterwards.

Wenn bisher die Aufgabe gestellt war, ein, langgestrecktes Werkstück im unmittelbaren Stromdurchgang durch Widerstandserhitzung zu erwärmen,, so wurde dieses Werkstück an seinen, beiden. Enden in einen Stromkreis eingeschaltet. Hierbei ergibt sich für die Strom Zuleitungen automatisch eine Länge:, die insgesamt mindestens der Länge des zu beheizenden Werkstückes entspricht. Eine derartige Anordnung ist ohne besondere Vorkehrungen nur dann, möglich, wenn, der Widarstandswert des aufzuheizenden Werkstückes wesentlich größer ist als der Widerstandswert der Zuleitungen. Bei der Aufheizung von. Halbzeug, d. h. also beispielsweise Knüppeln, Blöcken, Stangen, Rohren od. dgl., ist — selbst bei Stahl — auf Grund der im Verhältnis zu den, Zuleitungen, groißen Querschnitten, der Widerstands wert so* gering, daß er in der Größenordnung des Widerstandswertes der Zuleitungen, liegt. Es muß daher bei einer solchen Anordnung mit erheblichen elektrischen λ/erlusten in den Zuleitungen, gerechnet werden, wodurch der Wirkungsgrad bei der Aufheizung außerordentlich schlechte Werte annimmt. Es dürfte sogar erforderlich sein, die in den Zuleitungen entstehende erhebliche! Erwärmung durch Kühlung zu beseitigen,. Die Höhe der Verlustwärme ist der Länge der Zuleitungen zwischen Stromquelle und Werkstück direkt proportional. If the task was previously set, an elongated workpiece in the direct current passage to be heated by resistance heating, so this workpiece became on both of his. Ends in switched on a circuit. This automatically results in a length for the power supply lines :, die in total corresponds to at least the length of the workpiece to be heated. Such an arrangement is only possible without special precautions if, the resistance value of the workpiece to be heated is significantly greater than the resistance value of the leads. When heating up. Workpiece, d. H. So for example billets, blocks, rods, pipes or the like, is - even with steel - due which in relation to the, supply lines, large cross-sections, the resistance is so low that it is in the order of magnitude of the resistance value of the supply lines, lies. It must therefore in such an arrangement with considerable electrical λ / losses in the Supply lines, which make the heating efficiency extraordinary takes bad values. It might even be necessary to reduce the considerable! To eliminate heating by cooling. The amount of heat lost is the length of the supply lines directly proportional between power source and workpiece.

Es entsteht daher die Aufgabe, die Zuleitungen so kurz wie möglich zu halten;. Zu diesem Zweck sind schon, Vorrichtungen bekanntgeworden:, bei welchen unter gleichzeitiger Erwärmung zweier Werkstücke ein Werkstück als Rückleitung für das andere ausgenutzt wird. Die Werkstücke, können dann mit je einem Ende unmittelbar an die Stromquelle gelegt werden, während die anderen Enden mit einer kurzen Kurzschlußbrücke verbunden werden,. Die Längen der Zuleitungen, verringern sich hierdurch auf ein Minimum.There is therefore the task of keeping the supply lines as short as possible. To this end are already, devices have become known: in which two workpieces are heated at the same time one workpiece is used as a return line for the other. The workpieces can then each with one End directly to the power source, while the other ends with a short short-circuit bridge get connected,. This reduces the lengths of the supply lines to a minimum.

So· zu verfahren, ist aber nicht möglich,, wenn die Werkstücke anschließend unmittelbar einer Warmverformung unterworfen, werden sollen,. Eine Walzenstraße, eine Presse, ein Hammer od. dgl. sind in der Regel nur in der Lage, ein Werkstück a,uf einmal zu verarbeiten,. Mehrfachanoirdnungen von Warmformgeibungseinrichtungen gleicher Art dürften sich' im allgemeinen aus, Raum- und Kostengründen verbieten. Es müßte daher, da jeweils zwei auf Warmfo>rmgebungstemperatur gebrachte Werkstücke gleichzeitig anfallen, ein, Werkstück so lange abgelegt werden:, bis Verfahren und Vorrichtung
zum elektrischen WiderstandserhitzenIt is not possible to proceed in this way if the workpieces are then to be subjected to hot forming immediately. A roller train, a press, a hammer or the like are generally only able to process one workpiece at a time. Multiple anchoring of thermoforming devices of the same type should generally be forbidden for reasons of space and cost. Since two workpieces brought to the hot forming temperature are produced at the same time, one workpiece would have to be put down until the process and the device
for electrical resistance heating

von metallischem Halbzeugof metallic semi-finished products

zum Zwecke einer unmittelbarfor the purpose of an immediate

anschließenden Warmverformungsubsequent hot forming

Anmelder:
Deutsche EdelstahlwerkeApplicant:
German stainless steel works

Aktiengesellschaft,
Krefeld, Gladbacher Str. 578Corporation,
Krefeld, Gladbacher Str. 578

Dr.-Ing. Gerhard Seulen, Remscheid,
ist als Erfinder genannt wordenDr.-Ing. Gerhard Seulen, Remscheid,
has been named as the inventor

das andere mindestens teilweise verarbeitet ist. Das abgelegte Werkstück kühlt dabei unzulässig ab, wenn nicht eine Warmhalteeinrichtung od. dgl. vorgesehen ist, wodurch sich die Gesamtanlage kompliziert. Mit sämtlichen, bekanntgewordenen Anordnungen ist es lediglich möglich, irgendwelche Werkstücke in einem Schritt auf die gewünschte Temperatur zu erhitzen. Zur Herstellung eines automatischen Fabrikationsablaufs sind sie jedoch nicht geeignet. the other is at least partially processed. That deposited workpiece cools down impermissibly unless a warming device or the like is provided which complicates the overall system. With all known arrangements it is only possible to heat any workpieces to the desired temperature in one step. However, they are not suitable for producing an automatic production process.

Gemäß der Erfindung wird nun ein Verfahren zum elektrischen, Widerstandserhitzen, von Halbzeug aus Eisen und Nichteisenmetallen oder ihren Legierungen, insbesondere aus Stahl, zum Zwecke einer unmittelbar anschließenden Warmverformung vorgeschlagen. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehr je eine Heizstation besetzende Werkstücke, einen oder mehrere bis auf etwa Radialabstand, der mindestens einen Werkstückenden angeschlossenen Stromkreis bilden: und die Werkstücke im schrittweisen Transport, beispielsweise mittels mechanischhydraulisch, oder elektromechanisch betätigter Transportmittel, wie Hubbalken,, Ketten und Drehteller, von. Heizstation, zu Heizstation auf die Warmformgebungstemperatur erwärmt werden und anschließend im Arbeitstakt ein Transport der Werkstücke zur Verarbeitungsstelle stattfindet.According to the invention, there is now a method for electrical resistance heating of semifinished products Iron and non-ferrous metals or their alloys, in particular made of steel, for the purpose of a direct subsequent hot deformation proposed. The method is characterized in that two or more workpieces each occupying a heating station, one or more, apart from approximately radial spacing, the Form at least one circuit connected to the ends of the workpiece: and the workpieces in a step-by-step manner Transport, for example by means of mechanically-hydraulically or electromechanically operated means of transport, such as lifting beams, chains and turntables, from. Heating station, to heating station to the hot forming temperature are heated and then a transport of the workpieces to the processing point takes place in the work cycle.

Als Stromquellen, können hierbei gleichermaßen ein Transformator, ein Generator oder ein, Kontakt- oder Gefäßgleichrichter verwendet werden,, je nachdem, ob mit Wechselstrom normaler oder erhöhter Frequenz oder mit Gleichstrom gearbeitet wird, Die Warmformgebungstemperatur wird hierbei jeweils in einerAs power sources, a transformer, a generator or a, contact or Vessel rectifiers are used, depending on whether working with alternating current of normal or increased frequency or with direct current, the hot forming temperature is in each case in a

709 548/381709 548/381

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der Warkstückzahl entsprechenden Anzahl von Er- bewirkt. Bei sternförmiger Anordnung eignet sich wärmungsschritten erreicht, indem im Arbeitstakt besonders ein Drehteller für die zu bewirkende der Warmformgaburigseinrichtung, insbesondere der schrittweise Bewegung der Werkstücke von Station Walzenstraße, ein Transport der Werkstücke von zu Station und zur Waiterbaarbeitungsstelle. RoIl-Heizstation zu Heizstation und schließlich zur Ver- 5 gänge od. dgl. können sich; an die Aufheizeinrichtung arbeitungsstelle stattfindet. Die einzelnen Heiz- anschließen, SO' daß ein völlig kontinuierlicher Betrieb Stationen bringen die Werkstücke auf eine zuvor fest- von der Auflage des kalten Werkstückes bis zur gelegte Temperatur, beispielsweise erwärmt die erste Warmfonngebungseinrichtung, beispielsweise der Heizstation auf 600° C, die zweite auf 1200° C. Walzenstraße, gegeben ist. Die Auflage der kalten Wenn drei oder mehr Heizstationen vorgesehen, sind, io Werkstücke kann ebenfalls über Rollgänge od. dgl. ererfolgt eine entsprechende Unterteilung der Tempe- folgen oder gegebenenfalls auch mit sonstigen Transraturbereiche, in denen schrittweise aufgeheizt wird. portmitteln, wie Kränen, Hubbalken, Rutschen, Die angegebenen Temperaturschritte sind nur bei- Magazinen od. dgl.The number of Er- corresponding to the number of Wark items. With a star-shaped arrangement is suitable Warming steps achieved by a turntable for the work to be effected in particular in the work cycle the thermoforming device, in particular the step-by-step movement of the workpieces from the station Roller line, a transport of the workpieces from to station and to the Waiter processing point. RoIl heating station to the heating station and finally to the past 5 or the like. to the heating device place of work takes place. The individual heating connections, SO 'that a completely continuous operation Stations bring the workpieces to a previously fixed - from the support of the cold workpiece to the set temperature, for example, the first warming device, for example the Heating station to 600 ° C, the second to 1200 ° C roller train, is given. The edition of the cold If three or more heating stations are provided, workpieces can also be carried out via roller tables or the like a corresponding subdivision of the temperatures or, if necessary, with other temperature ranges, which are gradually heated up. means of transport, such as cranes, lifting beams, slides, The specified temperature steps are only for magazines or the like.

spielsweise zu bewerten und können in Anpassung an Beim Aufheizen der Werkstücke ohne Ortsverände-for example to be evaluated and can be adapted to

die Qualität des Werkstoffes, insbesondere an die 15 rung während der Erwärmungsschritte kann der Qualität des Stahles, abgewandelt werden, und zwar Transport der kalten Stücke in die einzelnen Aufauch derart, daß die Temperaturerhöhung in den, ein- heizstationen und der warmen Stücke von den Aufzelnen Heizstationen unterschiedlich, d. h. größer heizstationen zur Verformungsmaschine ebenfalls oder kleiner gewählt wird. Dies hat Bedeutung für das durch eine der vorbeschriebenen Mittel bewerkstelligt Aufheizen, beispielsweise von legierten Stählen, die 20 werden.the quality of the material, in particular the 15 tion during the heating steps Quality of the steel to be modified, namely transport of the cold pieces in the individual Aufauch in such a way that the temperature increase in the heating stations and the warm pieces from the individual Different heating stations, d. H. larger heating stations to the forming machine also or is chosen smaller. This has significance for being accomplished by one of the means described above Heating up, for example, alloy steels turning 20.

bekanntlich einer sorgfältig überwachten langsamen In den Vorrichtungen gemäß der Erfindung werdenis known to be a carefully monitored slow in the devices according to the invention

Aufheizung im Gebiet von, 300 bis 600° C unterzogen zweckmäßigerweise an sich bekannte, fluss igkeitsgewerden müssen, kühlte Kontakte sowohl für die Zuleitungen als auchHeating in the range of 300 to 600 ° C expediently subjected to known fluids need cooled contacts for both the leads as well

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es ohne für die Brücken verwendet. Die Zuleitungen und nennenswerte Stromwärmeverluste in· den äußerst 25 Brücken, können mit ihren Kontakten stirnseitig an kurzen. Zuleitungen und Brücken, möglich, unter An- den Werkstücken anliegen,, oder sie können in Richpassung an den Arbeitstakt der Wannformgebungs- tung senkrecht zur Werkstückachse von einander maschine dieser jeweils nur ein auf Warmform- gegenüberliegenden Stellen her angreifen» Es ist begebungstemperatur erwärmtes Werkstück zuzuführen. sonders zweckmäßig, das Wärmewachstum des Werk-With the method according to the invention it is used without for the bridges. The leads and Significant power heat losses in · the extremely 25 bridges, with their contacts on the face short. Supply lines and bridges, if possible, lie under the workpieces, or they can be in a directional fit to the work cycle of the tub shaping perpendicular to the workpiece axis from each other machine only attack one area on the opposite side of the hot forming »It is the setting temperature feed heated workpiece. particularly useful, the heat growth of the plant

Zur Ausübung des Verfahrens gemäß der Erfindung 30 Stückes sowohl in Achsrichtung als auch quer dazu wird eine Vorrichtung vorgeschlagen, die gekenn- auszunutzen, um den· erforderlichen Kontaktdruck zu zeichnet ist durch eine sternförmige Anordnung der erhöhen. An sich müssen zumindest die Kontakte der Werkstücke. In diesem Falle bilden die Stromzufüh- Brücken! bzw. diese selbst, wie bereits erwähnt, ortsrungen den Sternmittelpunkt und die Kurzschluß- beweglich sein, urn die Werkstücke ein- und ausbrücken, an den Werkstückenden einen Ring oder 35 fahren zu können. Unbeschadet dieser Ortsbeweglich-Ringabschnitte. Es ist indes auch möglich, nur die keit werden die Kontakte so· ausgebildet, daß sie Schaltung in, Sternform vorzunehmen. beispielsweise gegen Federdruck nachgiebig sind. DerTo carry out the method according to the invention 30 pieces both in the axial direction and transversely thereto a device is proposed which utilizes the characteristic in order to achieve the required contact pressure is characterized by a star-shaped arrangement of the increase. At least the contacts of the Work pieces. In this case the power supply bridges form! or this itself, as already mentioned, localized the star center and the short-circuit can be moved to bridge the workpieces in and out, to be able to drive a ring or 35 at the workpiece ends. Without prejudice to these moveable ring sections. However, it is also possible, but the contacts are designed in such a way that they To make circuit in, star shape. for example, are resilient against spring pressure. Of the

Es ist weiterhin möglich, die Werkstücke in einer Federdruck kann ohne weiteres so eingestellt werden, Vorrichtung achsparallel und eng benachbart anzu- daß sich der erforderliche Kontaktdruck selbsttätig ordnen. In Nachbarschaft der speisenden Stromquelle 40 ergibt. An Stelle von Federn sind selbstverständlich sind ortsfeste Stromzuleitungskontakte vorgesehen, beispielsweise auch hydraulische Mittel für diesen während für die der Stromzuführung abgewandten Zweck anwendbar. Eine besonders zweckmäßige Ein-Enden der Werkstücke Kurzschlußbrücken verwendet richtung stellt eine sogenannte Froschklemme dar, die werden. Die Kurzschlußbrücken sind in Achsrichtung seitlich am Werkstück angreift. Das Längenwachsder Werkstücke einstellbar, um den notwendigen 45 tum wirkt dabei hebelartig auf die Klemmen und Kontaktdruck herzustellea. Sie sind außerdem ver- schließt sie gegen das· Wachstum in Querrichtung, fahrbar, damit sie vom Werkstück·abgezogen werden An. den Kontaktstellen entsteht selbstverständlichIt is still possible, the workpieces in a spring pressure can easily be adjusted so The device is axially parallel and closely adjacent so that the required contact pressure is automatically generated put in order. In the vicinity of the feeding power source 40 results. Instead of feathers are a matter of course Fixed power supply contacts are provided, for example hydraulic means for this while applicable for the purpose remote from the power supply. A particularly useful one-end the workpieces short-circuit bridges used direction represents a so-called frog clamp, the will. The short-circuit bridges act laterally on the workpiece in the axial direction. The length grower Workpieces adjustable to the required 45 tum acts like a lever on the clamps and Contact printing a. They are also closed against growth in the transverse direction, mobile so that they can be pulled off the workpiece. the contact points is created of course

können, um es für den Transport von Heizstation. zu ein hoher Übergangswiderstand, der zu einer Vor-Heizstation und schließlich zur Warmformgebungs- eilung der Temperatur in Nachbarschaft der Berüheinrichtung freizugeben. Die Verfahrbarkeit dient 50 rungsstelle führt. Nur die Kontakte selbst lassen sidi auch dazu, eine Einstallung auf unterschiedliche gegen unzulässige Erwärmung durch positive Küh-Werkstücklängen vornehmen zu können, ohne daß an lung schützen. Um in aufeinanderfolgenden Erwärden Stromzuführungskontakten Einstellung-sänderun- mungsschritten die Temperatur an den Enden, der gen notwendig sind. Dies ist wichtig sowohl für Werkstücke nicht unzulässig hoch anwachsen; zu Längenunterschiede, die innerhalb eines Erzeugungs- 55 lassen, ist es zweckmäßig, bei seitlicher Anordnung Programms vorkommen können als auch für die Ein- der Kontakte zum Glühgut den Abstand zwischen stellung auf unterschiedliche Werkstücktypen. Die Stromzuführungskontakt und Kurzschlußbrücken-Kurzschlußbrücken könnem, bezogen auf die Achs- kontakt in benachbarten Heizstationen wahlweise richtung der Werkstücke, auch nach oben oder unten verschieden einstellbar zu gestalten. Es kann auf diese senkrecht verfahrbar oder im Winkel verschwenkbar 60 Weise in jeder Heizstation. gegenüber der vorhersein, je nachdem, wie dies im Rahmen des Gesamt- gehenden der Abstand zwischen den Kontakten in aufbaues zweckdienlich erscheint. Eine solche Aus- Achsrichtung verkürzt werden, so daß die durch den führungsform ist insbesondere dann zweckmäßig, Übergangswiderstand bedingte Voreilung der Temwenn die Werkstücke in Achsrichtung zur VerfO'r- peratur in den einzelnen Erwärmungsstationen zu mungsmaschine hin ausgefahren werden. 65 anderen Punkten der Werkstücklänge verlegt wird.can to it for transportation from heating station. to a high contact resistance that to a pre-heating station and finally for thermoforming the temperature in the vicinity of the touching device to release. The maneuverability serves 50 guiding points. Only the contacts themselves leave sidi also to this, a stabling on different against impermissible heating through positive cooling workpiece lengths to be able to do without protection. To in successive weeks Power supply contacts setting changes the temperature at the ends of the gen are necessary. This is important both for workpieces not to grow excessively high; to Differences in length that leave within a generation 55 are expedient in the case of a lateral arrangement Program can occur as well as for the one of the contacts to the annealing material the distance between position on different workpiece types. The power supply contact and short-circuit bridges-short-circuit bridges can optionally, based on the axis contact in neighboring heating stations direction of the workpieces, also adjustable upwards or downwards. It can be based on this Can be moved vertically or pivoted at an angle 60 ways in each heating station. compared to the foresight, depending on how this is within the overall scope of the distance between the contacts in structure appears expedient. Such an off-axis direction can be shortened so that the through the management form is particularly useful, transition resistance-related advance of the temwenn the workpieces are available in the axial direction in the individual heating stations mation machine to be extended. 65 other points along the length of the workpiece.

Bei ^:einer Anordnung der Werkstücke achsparallel Wenn die Vorrichtung gemäß der Erfindung mitIn ^: an arrangement of the workpieces axially parallel When the device according to the invention with

in enger Nachbarschaft zueinander wird der Trans- Wechselstrom betrieben wird, kann die Temperaturport von Heizstation zu Heizstation durch mechanisch, verteilung über die Länge des Werkstückes im Sinne hydraulisch oder elektromechanisch betätigte Trans- einer Vergleichmäßigung beeinflußt werden durch portmittel, wie Hubbalken, Ketten, Rollen od. dgl., 70 Aufsetzen von Eisenjochen, die vorzugsweise alsin close proximity to each other the trans- alternating current is operated, the temperature port from heating station to heating station by mechanical, distribution over the length of the workpiece in the sense hydraulically or electromechanically actuated trans- a smoothing are influenced by port means, such as walking beams, chains, rollers od. Like., 70 Attachment of iron yokes, which are preferably as

lameliierte Blechpakete aufgebaut sind. Diese Eisenjoche können, das Werkstück ganz oder teilweise umfassen. Sie können es ferner auf der gesamten Länge oder auf einzelnen Abschnitten überdecken. Auf diese Weise lassen sich Ungleichmäßigkeiten der Erwärmung, die durch die Übergangswiderstände an den Kontaktstellen oder durch Abstrahlung bedingt sein. können, ausgleichen.Laminated sheet metal packages are built up. These iron yokes can completely or partially encompass the workpiece. You can also cover it over the entire length or on individual sections. To this In this way, irregularities in the heating caused by the contact resistances at the Contact points or be caused by radiation. can compensate.

In den Zeichnungen ist schematisch die: Erfindung an einigen Ausführungsbeispielen für Vorrichtungen zur Ausübung des Verfahrens näher veranschaulicht.The drawings show, schematically, the invention using some exemplary embodiments for devices illustrated in more detail for the exercise of the procedure.

Die Abb. 1 zeigt eine speisende Stromquelle 1, an die ein Wediselstromtransformator 2 angeschlossen ist. Dieser besteht aus der Primärwicklung 3 und aus der Sekundärwicklung 4. An diei Sekundärwicklung 4 sind überStromzuleitungein, 5 und Kontaktelektroden 6 zwei Werkstücke in Form von Knüppeln, Stangen, Rohren od. dgl. angeschlossen.. Diese Werkstücke sind mit 7' und 7" bezeichnet. Zum Einlegen und Herausnehmen der Werkstücke können, die Stromzuführungskontakte mit einem Drehpunkt 8 verseilen sein, der ein Öffnen, und Schließen der Kontakte 6 gestattet. An den anderen Enden der beiden Werkstücke 7' und 7" befindet sich eine Kurzschlußbrücke 9, die mit den beiden. Kontakten 10 versehen ist. Auch diese Kurzschlußbrücke kann mit einem oder zwei Drehpunkten. 11 und 12 versehen sein, um die Kontakte 10 einfach öffnen und schließen zu können. Die Richtung des zur Aufheizung der beiden Werkstücke 7 dienenden Heizstromes geringer Spannung und hoher Stromstärke ist durch die Pfeile 11' und 11" wiedergegeben,. Durch die enge Benachbarung der beiden Werkstücke ist es möglich, die Stromzuleitungen; 5 äußerst kurz zu halten. Diese liegen praktisch direkt an, der Sekundärwicklung 4 des Transformators 2, so daß die Stromzuführungskontakte 6 etwa eine Einheit mit dem Transformator 2 bilden.Fig. 1 shows a feeding current source 1, to which a Wediselstromtransformer 2 is connected. This consists of the primary winding 3 and the secondary winding 4. Two workpieces in the form of billets, rods, tubes or the like are connected to the secondary winding 4 via power supply lines 5 and contact electrodes 6. These workpieces are labeled 7 'and 7 " To insert and remove the workpieces, the power supply contacts can be stranded with a fulcrum 8 that allows the contacts 6 to open and close both. Contacts 10 is provided. This short-circuit bridge can also have one or two pivot points. 11 and 12 may be provided in order to be able to open and close the contacts 10 easily. The direction of the heating current of low voltage and high amperage used to heat the two workpieces 7 is shown by the arrows 11 'and 11 ″. The close proximity of the two workpieces makes it possible to keep the power supply lines 5 extremely short practically directly on the secondary winding 4 of the transformer 2, so that the power supply contacts 6 form approximately one unit with the transformer 2.

Soll an Stelle eines nieder- oder mittelfrequenten Wechselstromes Gleichstrom für die Beheizung verwendet werden, so fällt der Transformator 2 fort. An Stelle dieses Transformators tritt sodann ein Umformer, ein Kontakt- oder Gefäßgleichrichter.Should be used for heating instead of a low or medium frequency alternating current the transformer 2 is omitted. Instead of this transformer, there is a converter, a contact or vessel rectifier.

Um einen dem Arbeitstakt der Warmformgebungsmaschine angepaßten Aufheizkontakt der Vorrichtung sicherzustellen, wird zunächst ein Werkstück T beispielsweise auf eine Temperatur von 600° erwärmt und sodann durch Quertransport in die Lage des Werkstückes 7" gebracht, wo' es auf die Endteimperatur gebracht wird, die für die Warmformgebung geeignet ist. Während dieses Werkstück sodann an die Warmverformungsmaschine abgegeben wird, wird ein kaltes Werkstück in die Lage des Werkstückes T gebracht. Dieses Arbeitsspiel wiederholt sich so lange, wie der Warmformgebungseinrichtung aufgeheiztes Halbzeug geliefert werden muß. Es ist andererseits auch möglich, ohne Ortsveränderung der Werkstücke während der Aufheizung zu arbeiten und das jeweils auf Warmverformungstemperatur erwärmte Werkstück axial herauszuziehen und der Verformungsmaschine zuzuführen. Die wechselweise Zuführung kalter Werkstücke zu den beiden Heizstationen T und 7" kann dabei ebenfalls in axialer Richtung erfolgen. In order to ensure a heating contact of the device that is adapted to the work cycle of the hot forming machine, a workpiece T is first heated to a temperature of 600 °, for example, and then brought into the position of workpiece 7 "by transverse transport, where it is brought to the end temperature required for the While this workpiece is then transferred to the hot forming machine, a cold workpiece is brought into the position of workpiece T. This work cycle is repeated as long as heated semi-finished product must be delivered to the hot forming device. On the other hand, it is also possible without changing location to work the workpieces during the heating and to axially pull out the workpiece, which has been heated to the hot forming temperature, and feed it to the forming machine. The alternating feeding of cold workpieces to the two heating stations T and 7 ″ can also take place in the axial direction.

Abb. 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des Erfindungsgedankens. Es wird hierbei als speisendes Netz das normale 3-Phasenr-Netz verwendet, welches bei 1 dargestellt ist. An dieses angeschlossen ist der 3-Phasen-Transformator 2 mit seinen Primärwicklungen 3 und den Sekundärwicklungen 4. An die Sekundärwicklungen 4 sind die drei Stromzuführungen 5 angeschlossen, die an ihren Enden die Kontaktelektroden 6 tragen. Die Stromzuführungen 5, die besonders kurze Länge aufweisen, können dabei starr oder federnd angeordnet sein, Die Kontaktelektroden 6 können, stirnseitig der Werkstücke oder auch seitlich angreifen. Die zu beheizenden, Werkstücke T', 7" und T" sind an ihren freien Enden durch die Kurzschlußbrücke 9 kurzgeschlossen. Als Kontaktelektroden werden, die Elektroden, 10 verwendet, die in ihrem Aufbau den Kontaktelektroden 6 entsprechen können. Die Kurzschlußbrücke 9 ist in Richtung der Pfeile 13 einstellbar und in Achsrichtung der Werkstücke verschiebbar, um Werkstücke unterschiedlicher Länge erwärmen zu können. Die Kurzschlußbrücke 9 kann in Abwandlung dieser Ausführungsform auch quer zur Achse der Werkstücke verschoben- oder verschwenkt werden, um einen Transport der Werkstücke zu ermöglichen. Desgleichen, können, die Stromzuführungskontakte 6 soⁱ ausgebildet sein, daß sie quer zur Achsrichtung der Werkstücke verschwenkt oder verschoben werden können, so- daß die Werkstücke für den Transport völlig frei sind. Das Aufheizen der Werkstücke erfolgt in einzelnen. Erwärmungsschritten. Beispielsweise kann, das Werkstück 7' von Raumtemperatur auf etwa 400° erwärmt werden, worauf ein Quertransport aller Werkstücke vorgenommen wird. Hierdurch gelangt das Werkstück in die zweite Heizstation (7") und wird hier von, etwa 400° auf etwa 800° aufgeheizt. Bei gleichem Transport gelangt das bisherige Werkstück 7" in die dritte Aufheizstation,, in der es von etwa 800° auf etwa 1200° erwärmt wird. Das dritte Werkstück T" wird zur gleichen Zeit an die Warmverformungseinrichtung abgegeben. Ein neues Werkstück gelangt gleichzeitig in die erste Aufheizstation., um hier von. Raumtemperatur auf etwa 400° erwärmt zu, werden.Fig. 2 shows a further embodiment of the inventive concept. The normal 3-phase network, which is shown at 1, is used as the feeding network. Connected to this is the 3-phase transformer 2 with its primary windings 3 and the secondary windings 4. The three power supply lines 5, which carry the contact electrodes 6 at their ends, are connected to the secondary windings 4. The power supply lines 5, which have a particularly short length, can be arranged rigidly or resiliently. The contact electrodes 6 can act on the front side of the workpieces or also on the side. The workpieces T ', 7 " and T" to be heated are short-circuited at their free ends by the short-circuit bridge 9. The electrodes 10, 10 are used as contact electrodes, which can correspond to the contact electrodes 6 in terms of their structure. The short-circuit bridge 9 is adjustable in the direction of the arrows 13 and displaceable in the axial direction of the workpieces in order to be able to heat workpieces of different lengths. In a modification of this embodiment, the short-circuit bridge 9 can also be displaced or pivoted transversely to the axis of the workpieces in order to enable the workpieces to be transported. Likewise, may the power supply contacts may be formed so 6 ^i, that they can be pivoted transversely to the axial direction of the workpieces or shifted, so-that the workpieces for the transport are completely free. The workpieces are heated individually. Heating steps. For example, the workpiece 7 'can be heated from room temperature to approximately 400 °, whereupon all workpieces are transported transversely. As a result, the workpiece reaches the second heating station (7 ″) and is heated here from approximately 400 ° to approximately 800 °. With the same transport, the previous workpiece 7 ″ reaches the third heating station, in which it is heated from approximately 800 ° to approximately 1200 ° is heated. The third workpiece T ″ is delivered to the hot-forming device at the same time. A new workpiece simultaneously arrives at the first heating station in order to be heated from room temperature to approximately 400 ° here.

Diese Ausführungsforni der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird stets von einer Wechselstromquelle gespeist, die eine Frequenz von 10 bis 10 000 Hz, vorzugsweise jedoch 50 oder 60 Hz, hat. Die Schaltung des Transformators 2 kann in an sich bekannter Art Stern-Stern, Stern-Dreieck, Stern-Zickzack oder ähnlich ausgeführt sein. An Stelle eines 3-Phasen-Transformators kann sinngemäß auch ein Transformator mit anderer Phasenzahl, beispielsweise zwei oder sechs Phasen, verwendet werden.This embodiment of the device according to the invention is always powered by an alternating current source fed, which has a frequency of 10 to 10,000 Hz, but preferably 50 or 60 Hz. The circuit of the transformer 2 can be star-star, star-delta, star-zigzag or in a known manner be carried out similarly. Instead of a 3-phase transformer, a transformer can also be used with a different number of phases, for example two or six phases, can be used.

Abb. 3 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, bei der an das speisende 3-Phasen-Netz 1 wiederum ein Transformator 2, bestehend aus Primärwicklung 3 und Sekundärwicklung 4, angeschlossen ist. Die Werkstücke T bis T" sind mit der Sekundärseite des Transformators über die Stromzuführungen, 5 und die Kontaktelektroden 6 verbunden. Die freien Enden der Werkstücke T bis T" sind über Kurzschlußbrücken, 9', 9" und 9"' mit drei weiteren Werkstücken 7"" bis 7""" verbunden. Die vorderen. Enden dieser drei Werkstücke 7"" bis 7""" sind über eine gemeinsame Kurzschlußbrücke 14 kurzgeschlossen. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung liegen in jeder Phase zwei in Reihe geschaltete Werkstücke. Audi in diesem Fall sind die Stromzuführuiigen äußerst, kurz, und die Kurzschlußbrücken 9' bis 9"' bzw. die gemeinsame Kurzschlußbrücke 14 ist ebenfalls in gedrängter Bauweise ausgeführt. Die einzelnen Aufheizschritte, im dargestellten Beispiel sechs Schritte, werden bei Ortsveränderung der Werkstücke zwischen, den Aufheizzeiten durch Quertransport derselben ausgeführt.Fig. 3 shows an embodiment of the invention in which a transformer 2, consisting of a primary winding 3 and a secondary winding 4, is in turn connected to the feeding 3-phase network 1. The workpieces T to T " are connected to the secondary side of the transformer via the power supply lines 5, 5 and the contact electrodes 6. The free ends of the workpieces T to T" are connected to three further workpieces 7 via short-circuit bridges 9 ', 9 "and 9"' connected, "" to 7 """. The front. ends of these three workpieces 7 '' to 7 '' are short-circuited via a common short-circuit bridge 14". In this embodiment of the invention, there are two workpieces connected in series in each phase. Audi in this case the Stromzuführuiigen are extremely, short, and the short-circuit bridges 9 'to 9 "' or the common short-circuit bridge 14 is also designed in a compact design. the heating times carried out by transverse transport of the same.

Abb. 4 zeigt ein Beispiel für eine Vorrichtung bei sternförmiger Anordnung der Werkstücke, wobei die Stromzuführung im Mittelpunkt des Sternes erfolgt.Fig. 4 shows an example of a device with a star-shaped arrangement of the workpieces, the Power supply takes place in the center of the star.

Es ist wiederum 1 das speisende Netz, in diesem Fall ein 3-Phasen-Netz. Der Transformator 2 besteht aus den Primärwicklungen. 3 und den Sekundärwicklungen 4. Über Stromzuführungen 5 und Kontakte 6 werden die Werkstücke 7', 7" und 7'" angeschlossen. An den, freien Enden der Werkstücke befinden sich die Stromkontakte 10, die zu der kreisringförmig ausgebildeten Kurzschlußbrücke 9 führen. Zur Durchführung der Erwärmungsschritte erfolgt eine schrittweise Drehung des nicht dargestellten Auflagetellers in Richtung des Pfeiles 15. Hierdurch wird jedes Werkstück von Heizstation zu Heizstation befördert, das auf Endtemperatur gebrachte Werkstück abgegeben und ein kaltes Werkstück in die erste Aufheizstation eingeführt.Again, 1 is the feeding network, in this case a 3-phase network. The transformer 2 consists of the primary windings. 3 and the secondary windings 4. Via power supply lines 5 and contacts 6 the workpieces 7 ', 7 "and 7'" are connected. At the free ends of the workpieces are the Current contacts 10 which lead to the short-circuit bridge 9, which is embodied in the form of a circular ring. To carry out the heating steps are followed by a step-by-step rotation of the support plate, not shown in the direction of arrow 15. This moves each workpiece from heating station to heating station, the workpiece brought to the final temperature is delivered and a cold workpiece is transferred to the first heating station introduced.

Abb. 5 zeigt eine Ausführungsform des Erfindungsgedankeins in schematischer Darstellung, bei der in jeder Phase zwei Werkstücke in Reihenschaltung angeordnet sind. Vom speisenden Netz 1 wird über den Transformator 2, bestehend aus Primärwicklung 3 und Sekundärwicklung 4, der Heizstrom über die Zuleitungen 5 und die Kontakte 6 den Werkstücken 7' bis 7'" zugeführt. An den freien Enden der Werkstücke 7' bis 7'" befinden sich die Kurzschlußbrücken 9' bis 9'", die jeweils die Reihenschaltung mit den Werkstücken 7"" bis 7""" gestalten. Die freien Enden der Werkstücke 7"" bis 7""" sind über die Kurzschlußbrücke 14 kurzgeschlossen. Eine Bewegung der Werkstücke von Heizstation zu Heizstation. erfolgt in Richtung des Pfeiles 15. 'Fig. 5 shows an embodiment of the inventive concept in a schematic representation in which two workpieces are arranged in series in each phase. From the feeding network 1, the heating current is fed to the workpieces 7 'to 7'"via the transformer 2, consisting of the primary winding 3 and secondary winding 4, via the supply lines 5 and the contacts 6. At the free ends of the workpieces 7 'to 7'" are the short-circuit bridges 9 'to 9'", which each form the series connection with the workpieces 7"" to 7""" . The free ends of the workpieces 7 "" to 7 """are short-circuited via the short-circuit bridge 14. A movement of the workpieces from heating station to heating station takes place in the direction of arrow 15. '

In den einzelnen, Heizstationen der beschriebenen Vorrichtungen erfolgt das Aufheizen durch zeitliche Einregelung des gesamten Arbeitsspieles sinngemäß in der gleichen. Weise, wie in Verbindung mit Abb'. I näher erläutert, derart, daß die voraus bestimmten Temperaturen im Glühgut in jedem Heizschritt erreicht werden. Dabei ist es ferner möglich, zusätzlich die Stromstärke, mit der die Werkstücke in den, einzelnen Stationen beaufschlagt werden, entsprechend einzuregeln.In the individual heating stations of the devices described, the heating takes place over time Adjustment of the entire work cycle in the same way. Way, as in connection with Fig '. I. explained in more detail in such a way that the predetermined temperatures are reached in the annealing material in each heating step will. It is also possible to determine the current intensity with which the workpieces in the, individual stations are acted upon accordingly to regulate.

Abb. 6 zeigt eine besondere Ausbildungsform für die Kontaktklemmen zur Zuführung des Stromes zu den Werkstückenden bzw. zum Kurzschließen der anderen. Werkstückenden. Es ist 16 ein Teil des zu erwärmenden Werkstückes. Durch Ausübung eines Druckes, beispielsweise mittels der Kurzschlußbrücken, wird dieses Werkstück in Richtung des Pfeiles 17 bewegt. Dabei betätigt es die Hebel 18' und 18", die über einen gemeinsamen Drehpunkt 19 die schematisch dargestellten, Stromzuführungskontakte 20' und 20" in Richtung der Pfeile 21' und 21" beidseitig gegen das Werkstück 16 drücken, und hierdurch den gewünschten Kontaktdruck herstellen. Bei der Wärmedehnung des Werkstückes 16 während des Aufheizvorganges verstärkt sich der Druck auf die Hebel 18, wodurch sich selbsttätig der Kontaktdruck der Kontakte 20' und 20" erhöht. In der Darstellung sind die zusätzlich erforderlichen hydraulischen', pneumatischen oder elektromechanischen. Mittel zum öffnen und zum ersten Schließen, der Kontakte nicht dargestellt. Gleichfalls ist auf eine Darstellung der Stromzuf ührungs- oder Kurzschluß leitungen verzichtet worden.Fig. 6 shows a special design for the contact clamps for supplying the current the ends of the workpiece or to short-circuit the others. Workpiece ends. It's 16 a part of too heating workpiece. By applying pressure, for example by means of the short-circuit bridges, this workpiece is moved in the direction of arrow 17. It operates the levers 18 'and 18 ″, which via a common pivot point 19, the power supply contacts shown schematically 20 'and 20 "in the direction of the arrows 21' and 21" press on both sides against the workpiece 16, and thereby create the desired contact pressure. During the thermal expansion of the workpiece 16 during the heating process the pressure on the lever 18 increases, which automatically increases the contact pressure of the Contacts 20 'and 20 "increased. The illustration shows the additionally required hydraulic, pneumatic or electromechanical. Means for opening and first closing, the contacts not shown. Likewise, the power supply or short-circuit lines are not shown been.

Claims

Patent claims:

1. Process for electrical resistance heating, of semi-finished products made of ferrous and non-ferrous metals or their alloys, in particular made of steel, for the purpose of a direct connection the hot forming, which is characterized in that two or more each have a heating station Occupying workpieces one or more apart from approximately radial spacing of the at least one workpiece ends Form closed circuits and the workpieces in step-by-step transport, for example by means of mechanically-hydraulically or electromechanically operated means of transport, such as Walking beams, chains and turntables, from heating station to heating station to the hot forming temperature are heated and then the workpieces are transported to the processing stalls in the work cycle.

2. The method according to claim 1, characterized in that that the heating to hot forming temperature of the workpieces in, ainer the Number of workpiece corresponding number of heating steps takes place.

3. Device for performing the method according to claims 1 and 2, characterized by arranging the workpieces in a stone shape with the power supply lines as the star center and the short-circuit bridges as a ring or ring sections.

4. Apparatus according to claim 3, characterized by known liquid-cooled contacts for supply lines and bridges to the front. Making contact.

5. Apparatus according to claim 3, characterized by known liquid-cooled contacts for supply lines and bridges for making contact in the direction perpendicular to the workpiece axis from opposite points.

6. Apparatus according to claim 4 or 5, characterized in that the contacts are undamaged their mobility in relation to the workpiece growth are arranged resiliently against spring pressure, for example, in the longitudinal and / or transverse direction, increasing the contact pressure.

7. Apparatus according to claim 6, characterized by a frog clamp, such that the length growth the clamp acting laterally on the workpiece against growth in the transverse direction closes.

8. Device according to one or more of claims 4 to 7, characterized in that with lateral arrangement of the contacts to the annealing material, the distance between the power supply contact and short-circuit bridge contact in neighboring heating stations, optionally adjustable in different ways is.

9. Device for performing the method according to, claims 1 and 2 using of alternating current and using one or more claims 3 to 8, characterized by preferably laminated iron yokes that completely or partially encompass the workpieces and put them in cover the entire length or on individual sections.

Considered publications:
German Patent No. 64,021;
French Patent No. 864,527;
British Patent No. 166 276.

1 sheet of drawings