DE1142209B - Einrichtung zur Waermebehandlung von Draht od. dgl. - Google Patents

Einrichtung zur Waermebehandlung von Draht od. dgl.

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DE1142209B
DE1142209B DEM39723A DEM0039723A DE1142209B DE 1142209 B DE1142209 B DE 1142209B DE M39723 A DEM39723 A DE M39723A DE M0039723 A DEM0039723 A DE M0039723A DE 1142209 B DE1142209 B DE 1142209B
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DEM39723A
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Wallace Collins Rudd
Hugh John Cameron
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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Description

  • Einrichtung zur Wärmebehandlung von Draht od. dgl. Die Erfindung bezieht sich auf die Wärmebehandlung bzw. Vergütung von Draht oder ähnlichen Erzeugnissen aus Metall, insbesondere auf die fortlaufende Vergütung von Draht unter Anwendung von elektrischem Hochfrequenzstrom.
  • Zur Herstellung von Draht wird bekanntlich ein vorgewalzter nacheinander durch verschiedene Ziehvorrichtungen von allmählich kleiner werdendem Querschnitt gezogen, bis er schließlich die für den fertigen Draht erforderliche Querschnittsgröße aufweist. Das Ziehen der Drahtes erfolgt meist mit sehr großer Geschwindigkeit, die in vielen Fällen 60 bis 300 m/Min. betragen und gegen das Ende des Ziehvorganges zu noch höher sein kann. Wenn der Draht beim Ziehen keine zusätzliche Wärmebehandlung erfährt, so wird er hart und spröde und neigt bei weiterem Ziehen oder beim späteren Gebrauch leicht zum Brechen. Um dies zu vermeiden, wird der Draht bei seiner Herstellung üblicherweise ein- oder mehrmal geglüht und oft auch nach Beendigung des Ziehvorganges nochmals geglüht, damit ein weiches, geschmeidiges Erzeugnis erhalten wird. Bisher wurde diese Wärmebehandlung in der Weise durchgeführt, daß der zu Ringen aufgewickelte Draht in Glühöfen auf hohe Temperatur erhitzt, dann die Temperatur langsam verringert und schließlich der herausgenommene Draht erneut auf kleinere Durchmesser gezogen wurde. Diese Art der Wärmebehandlung stellt einen zeitraubenden und umständlichen Vorgang dar, der zu Versuchen Anlaß gegeben hat, die Glüh- bzw. Wärmebehandlung des Drahtes als ununterbrochenen Vorgang während der Herstellung des Drahtes durchzuführen. Diese Versuche haben indessen bisher nicht zu brauchbaren Ergebnissen geführt.
  • Unter anderem ist für die fortlaufende Wärmebehandlung des Drahtes versucht worden, den Draht um zwei im Abstand voneinander angeordnete drehbare Trommeln herumzuführen und durch den Draht zwischen den beiden Trommeln Strom mit einer Frequenz von etwa 60 Hz oder niedriger hindurchzuleiten. Hierbei sind jedoch erhebliche Lichtbogen-bzw. Funkenbildungen und entsprechende Narben in der Oberfläche des Drahtes aufgetreten, die noch dadurch begünstigt wurde, daß zur ausreichenden Erhitzung des Drahtes, z. B. von Messingdraht od. dgl., sehr hohe Ströme erforderlich sind.
  • Weiterhin ist die Wärmebehandluxrgvon Draht im Durchlaufverfahren mittels Hochfrequenzstrom an sich in der Weise bekannt, daß ein durch Lack oder andere Isolierschichten isolierter Draht erhitzt wird, indem eine kapazitive Kopplung angewendet wird. Eine solche Kopplung ist auch bei einer Einrichtung zur Vergütung im Fließverfahren von Drähten und Bändern geringer Dicke mittels hochfrequenter Ströme bekannt, bei welcher der zu behandelnde Werkstückteil an einem mit hochfrequenten Strömen gespeisten elektrischen Schwingkreis mit Hilfe von flüssigen Elektroden kapazitiv angekoppelt ist. Derartige Erwärmungseinrichtungen erfordern komplizierte Stromübertragungsvorrichtungen, um Brandnarben auf der Drahtoberfläche zu vermeiden, wie sie bei Hochfrequenz sonst entstehen könnten.
  • Schließlich ist eine Einrichtung zum Härten von Blechen unter Zugspannung durch elektrisch erzeugte Wärme bekannt, bei der Wechselstrom großer Stärke und von Netzfrequenz durch mindestens zwei parallele und benachbarte Bleche, von denen eines das zu härtende Blech sein kann, geschickt wird, derart, daß die Ströme in den Blechen in Gegenrichtung fließen und sich ihre magnetischen Felder aufheben, so daß der Strom nicht verdrängt wird und die Bleche über ihre ganze Breite gleichmäßig erwärmt werden. Der Zweck dieser bekannten Einrichtung besteht dabei darin, die sehr starken magnetischen Felder, die den Heizstrom nach den Außenkanten der Bleche verdrängen, aufzuheben, so daß die Bleche über ihre ganze Breite gleichmäßig erwärmt werden. Dabei handelt es sich um magnetische Felder, die durch die großen Stromstärken verursacht werden, die bei der für das Härten der Bleche als notwendig erkannten Anwendung von üblichem Wechselstrom mit einer Frequenz von 50 Hz erforderlich sind. Im Zusammenlang mit der bekannten Einrichtung sind Stromstärken von 10 000 Ampere bei Eisenblechen von 1 mm Stärke und 1 m Breite erwähnt. Bei solchen Blechen und Abmessungen sowie der Art des verwendeten Heizstromes liegen jedoch hinsichtlich der gleichmäßigen Erwärmung der Bleche andere Verhältnisse vor als bei einem in jeder Richtung gleiche Abmessungen aufweisenden Draht, der ebenfalls gleichmäßig erwärmt werden soll.
  • Im Gegensatz zu der bekannten Einrichtung soll aber diese gleichmäßige Erwärmung nicht dadurch erreicht werden, daß magnetische Felder, die infolge großer Stromstärken entstehen; aufgehoben werden, sondern dadurch, daß die Reaktanz des Drahtes gleichmäßig auf seinem gesamten Umfang auf ein Geringstmaß herabgesetzt und: hierdurch eine gleichmäßige Verteilung des Hochfrequenzstromes über die gesamte Drahtfläche erreicht wird.
  • Demgemäß bestehen die wesentlichen Merkmale der vorliegenden Erfindung bei einer Einrichtung zur Wärmebehandlung von Draht od. dgl. mittels Hochfrequenzstrom, bei welcher der Hochfrequenzstrom vorzugsweise eine Frequenz in der Größenordnung von 100 kHz oder mehr aufweist und bei welcher der auf eine bestimmte Länge ausgestreckt gehaltene Draht gegenüber zwei im Abstand voneinander angeordneten Elektroden vorwärts bewegt wird, darin, daß, wie an sich bekannt, wenigstens auf dem wesentlichen Teil der Drahtlänge zwischen den aus festem Metall bestehenden Elektroden ein elektrischer Leiter angeordnet ist, der so geformt ist, daß zwischen ihm und dem Draht ein im wesentlichen gleichachsig zu dem Draht verlaufendes Feld erzeugt wird, und der einen Teil des von der Hochfrequenzquelle zu und von den Elektroden und an dem Draht entlang verlaufenden Stromkreises bildet.
  • Die Anwendung von Hochfrequenzstrom in der angegebenen Weise ist für die Wärmebehandlung von Draht wesentlich vorteilhafter als die Anwendung von Niederfrequenzstrom oder Gleichstrom, weil der effektive Widerstand des Drahtes gegen Hochfrequenzstrom erheblich größer ist als gegen Niederfrequenzstrom und daher für eine bestimmte Heizwirkung viel weniger Hochfrequenzstrom benötigt wird. Außerdem werden bei Anwendung von Hochfrequenzstrom die Funkenbildung und ihre Folgen vermieden, was wahrscheinlich auf die kapazitive Wirkung des alle Metalle umgebenden dünnen Oxydfilms zurückzuführen ist. Dabei kann der Hochfrequenzstrom mittels einfacher Schleifkontakte dem Draht zugeführt bzw. von ihm abgeleitet werden.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ergibt sich, wenn der elektrische Leiter als Rohr ausgebildet ist, das innen mit einer wärmeisolierenden Verkleidung versehen ist. Ein solcher Leiter verhindert einerseits Leistungsverluste und unterstützt andererseits eine gleichmäßige Verteilung des Stromes über die gesamte Drahtfläche. Wenn ein solcher Leiter z. B. nur auf der einen Seite des Drahtes an diesem entlanggeführt würde, so würde sich auf dieser Seite des Drahtes eine höhere Konzentration des Hochfrequenz-Heizstromes ergeben als auf der anderen Drahtseite.
  • Wenn der Draht infolge des Durchganges des Hochfrequenzstromes erhitzt ist, so ist es erwünscht, ihn vor denn Umspulen oder vor dem weiteren Ziehen abzukühlen. Diese Abkühlung kann üblicherweise durch Abschrecken des heißen Drahtes in einem Wasserbad oder einem anderen Kühlmittel erfolgen, und zwar entweder während des Stromdurchllusses oder nachdem der Draht aus dem Anwendungsbereich des Hochfrequenzstromes herausgelangt ist. Dieser Vorgang ist insbesondere bei Messingdraht anwendbar, kann aber bei allen Drahtarten mit Ausnahme derjenigen Stahldrähte Anwendung finden, die so viel Kohlenstoff enthalten, daß eine unerwünscht große Härtung durch das Abschrecken zu befürchten ist. Auch andere Drahtarten, die durch das Abschrecken eine solche Härtung erfahren, werden zweckmäßig nicht in dieser Weise abgekühlt.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung an Hand der Zeichnung, in der verschiedene Ausführungsformen der Erfindung als Beispiel dargestellt sind. Es zeigt Fig.1 eine schaubildliche Ansicht einer ersten Ausführungsform der Erfindung, Fig.2 einen Längsschnitt durch die Ausführungsform nach Fig.1. Fig.3 einen Querschnitt nach der Linie 3-3 der Fig. 2, Fig.4 einen Querschnitt nach der Linie 4-4 der Fig. 2, Fig. 5 einen der Fig. 3 entsprechenden Querschnitt durch eine andere Ausführungsform des Hohlleiters, Fig.6 einen schematischen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform der Erfindung, Fig.7 einen schematischen Längsschnitt durch eine dritte Ausführungsform und Fig.8 eine Ansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
  • Nach Fig. 1 wird ein zu vergütender Draht 11 von einer um die Achse 13 drehbaren Vorratstrommel 12 mittels einer noch zu beschreibenden. Vorrichtung abgezogen und auf die durch einen Motor oder in sonstiger Weise angetriebene, gegebenenfalls über die Achse 16 angetriebene Trommel 14 aufgewickelt. Der von der Trommel 12 abgezogene Draht 11 geht durch eine Führung 17 hindurch und ist dann über eine Führungsrolle 18 geführt, von der er über die Oberfläche eines Kontaktgliedes bzw. einer Elektrode 19 geleitet wird, die z. B. aus einer Silber-Wolfram-Legierung besteht. Der Draht kann dabei durch aus Nylon bestehende Anpreßglieder 21, 22 in Berührung mit dem Kontaktglied 19 gehalten werden. Durch die Anpreßglieder 21, 22 sind Bolzen 23 geführt, die in dem Kontakglied 19 eingeschraubt oder sonstwie befestigt sind und auf deren obere, mit Gewinde versehene Enden Einstellmuttern 24 aufgeschraubt sind. Die Einstellmuttern 24 dienen zur Einstellung der Spannung von Federn 26, welche die Anpreßglieder 21, 22 nachgiebig gegen das Kontaktglied 19 andrücken und damit den Draht 11 in ständiger Berührung mit dem Kontaktglied 19 halten.
  • Von dem Kontaktglied 19 ist der Draht 11 durch ein Führungsglied 27 hindurch in ein Rohr 28 hineingeführt, das aus einer inneren Isolierschicht 29 und einem äußeren Kupfermantel 31 besteht. Die Isolierschicht 29, mit der der heiße Draht in Berührung kommt, wenn er durchhängt, kann aus Glas bestehen, das eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen Wärmestöße aufweist. Zum Beispiel kann ein Glasmaterial verwendet werden, wie es unter der Bezeichnung »Vykor« im Handel erhältlich ist. Der Draht 11 ist durch die ganze Länge des Rohres 28 hindurchgeführt und geht dann durch einen mit Wasser oder einem anderen Kühlmittel gefüllten Behälter 32 hindurch. In dem Behälter 32 ist ein zweites Kontaktglied 33 angeordnet, das ähnlich wie das Kontaktglied 19 ausgebildet ist und über das der Draht hinweggleitet, bevor er aus dem Behälter 32 durch eine Führung 34 austritt und auf die Wickeltrommel 14 aufgewickelt wird. Die Berührung des Drahtes 11 mit dem Kontaktglied 33 wird durch die Anpreßglieder 36, 37 gewährleistet, die ähnlich ausgebildet sind wie die Anpreßglieder 21, 22.
  • Das Kühlwasser wird dem Behälter 32 durch eine mit Düsen 39, 41 versehene Leitung 38 zugeführt und durch die Leitung 42 aus dem Behälter abgeführt. Um den Eintritt von Wasser aus dem Behälter 32 in das Rohr 28 zu verhindern, ist der Behälter 32 mit einer Trennwand 43 versehen. Diese weist eine Durchlaßöffnung für den Draht 11 auf, .und Wasser, das über die Trennwand 43 oder durch diese Öffnung hindurch in den abgetrennten Teil des Behälters 32 eintritt, kann durch die Auslaßleitung 44 abgeleitet werden.
  • Zur Wärmebehandlung des Drahtes zwischen den Kontaktgliedern 19 und 33 wird diesen über die Leitungen 46, 47 Hochfrequenzstrom von einem Generator oder einer anderen Stromquelle mit einer Frequenz von 450 kHz und einer Leistung von 25 kW zugeführt. Die Spannung am Auslaß der Stromquelle kann 400 bis 500 Volt betragen, so daß die Einrichtung mit einer verhältnismäßig niedrigen Spannung arbeitet. Wie aus Fig.3 ersichtlich ist, besteht die Leitung 46 aus einem Kupferrohr 48, das innen mit Kühlwasser 49 gefüllt ist. Die Leitung 47 kann ebenso ausgebildet sein. Ferner kann das Rohr 28, durch das der Draht Il hindurchgeführt ist, wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, beispielsweise in halber Länge getrennt sein, so daß die Leitung 46 an der einen halben Rohrlänge und die Leitung 47 an der anderen halben Rohrlänge entlanggeführt ist, wobei keine elektrische Verbindung zwischen den beiden Hälften des Rohres 48 bzw. zwischen den Leitungen 46, 47 an der Eintrittsstelle dieser Leitungen in die Einrichtung besteht.
  • Aus Fig. 3 ist ferner erkennbar, daß die Leitung 46 durch Punktschweißstellen 51 sowohl in wärmeleitender Verbindung als auch in elektrischer Verbindung mit dem Rohr 28 steht. Dabei ist es wegen der Heizwirkung des Hochfrequenzstromes erforderlich, daß die Kühlflüssigkeit in dem Rohr 48 zirkuliert. Bei Anwendung dieser insbesondere in Fig. 3 dargestellten Anordnung braucht das Rohr 28 nicht besonders gekühlt zu werden, da es, wie bereits erwähnt, sowohl in wärmeleitender als auch in elektrisch leitender Verbindung mit dem Rohr 48 steht. Infolge dieser elektrisch leitenden Verbindung geht der Hochfrequenzstrom sowohl durch den kupfernen Rohrmantel 31 des Rohres 28 als auch durch das Rohr 48 der Leitung 46 hindurch. Das Rohr 48 und der Rohrmantel 31 bilden daher eine einzige elektrische Leitung, von der ein Teil, nämlich der Rohrmantel 31, mit dem Draht 11 gleichachsig verläuft, während der andere Teil, nämlich das Rohr 48, Kühlwasser führt.
  • Zur Zirkulation des Kühlwassers ist eine isolierte i Rohrleitung 52 angeordnet, die mit den Leitungen 46, 47 durch Stutzen 53 (vgl. Fig.1) verbunden ist. Das an dem Kontaktglied 19 gelegene Ende des Rohres 28 wird mit diesem Kontaktglied durch eine Metallplatte 54 in elektrischer Verbindung gehalten, während das dem Kontaktglied 33 zugewendete Ende des Rohres 28 mit diesem Kontaktglied durch die aus Metall bestehende Wandung des Behälters 32 verbunden ist. Die in der Trennwand 43 des Behälters 32 angeordnene Durchlaßöffnung für den Draht 11 ist so isoliert, daß der Draht 11 keine elektrische Verbindung mit dem Behälter oder dessen Trennwand an dieser Stelle hat.
  • In Fig. 5 ist eine andere Ausführungsform für einen mit dem Draht gleichachsig verlaufenden Hohlleiter gemäß der Erfindung dargetellt. Es ist hier ein Querschnitt durch ein allgemein mit 111 bezeichnetes Rohr gezeigt, durch das ein Draht 112 zur Wärmebehandlung hindurchgeführt ist. Das Rohr 111 entspricht dem in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Rohr 28, ist aber nicht wie dieses mit einem besonderen, durch einen Leiter gebildeten Kühlrohr wärmeleitend und elektrisch leitend verbunden, sondern ist von einem Kühlrohr 113 unter Bildung eines Ringraumes 114 umgeben, durch den das Kühlwasser hindurchströmt. Das Wasser wird dem Rohr 113 durch eine Zuleitung 108 zugeführt und aus dem Rohr durch eine Ableitung 109 abgeleitet. Das Rohr 111 ist wie das Rohr 28 innen mit einer Isolierschicht 116 versehen und weist einen Rohrmantel 117 aus Metall auf. Bei dieser Ausführungsform wird vermieden, mit Wasser gefüllte Stromleitungen an dem Rohr 111 entlang und in Verbindung mit diesem anzuordnen. Statt dessen kann der Hochfrequenzs.trom einfach unmittelbar dem metallenen Mantel 117 des Rohres 111 zugeführt werden, während das Kühlwasser in dem Außenrohr 113 zirkuliert, um die notwendige Kühlung herbeizuführen.
  • Beim Betrieb wird der Draht 11, wie erläutert, durch die Einrichtung hindurchgezogen und über die Leitungen 46 Hochfrequenzstrom zugeführt. Der Strom durchfließt diese sowie den anliegenden Teil des Rohres 28 und gelangt über das. Kontaktglied 19 in den Draht 11, von dem er über das Kontaktglied 33, die Leitung 47 und den anliegenden Teil des Rohres 28 zu seinem Ausgangspunkt zurückfließt. Auf seinem Weg von dem Kontaktglied 19 zu dem Kontaktglied 33 wird der Draht durch den Hochfrequenzstrom auf die erforderliche Temperatur, beispielsweise 675° C, erhitzt. Infolge der gleichachsigen Anordnung des Rohres 28 wird der Strom gleichmäßig über den Draht verteilt, so daß sich eine gleichmäßige Erhitzung des Drahtes ergibt. Wenn der erhitzte Draht durch den Behälter 32 hindurchgeht, wird er durch die in diesem befindliche Kühlflüssigkeit so weit abgekühlt, daß er auf die Trommel 14 zum weiteren Ziehen oder zum Gebrauch aufgewikkelt werden kann.
  • Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, bei der ein besonderer Behälter für Kühlflüssigkeit nicht erforderlich ist. In diesem Fall ist der mit 61 bezeichnete Draht über eine Führungsrolle 62 und von dort über ein Kontaktglied 63 in ein Rohr 64 eingeführt, das in ähnlicher Weise wie das Rohr 28 nach Fig. 1 bis 3 ausgebildet ist. Er geht dann von dem Rohr 64 über das Kontaktglied 66 zu der Führungsrolle 67, von der er weitergeführt wird. Der Draht 61 wird mit den Kontaktgliedern 63, 66 durch Anpreßglieder 68, 69 in Berührung gehalten, die den Anpreßglieder 19 und 33 entsprechend ausgebildet sein können. Das Kontaktlied 66 ist mit dem Rohr 64 elektrisch verbunden. Das Kontaktglied 63 ist durch eine Leitung 71 und der äußere Teil des Rohres 64 durch eine Leitung 72 an eine Hochfrequenzquelle angeschlossen. Der Strom wird dabei z. B. über das Kontaktglied 63 dem Draht 61 zugeführt und fließt dann durch diesen dem Kontaktglied 66 zu, von wo er über das Rohr 64 zu der Leitung 72 gelangt. Es ist ersichtlich, daß auch bei dieser Anordnung der Leiter 64 gleichachsig zu dem Draht 61 verläuft und daher in dieser Hinsicht die gleichen Vorteile wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1 bis 3 bestehen. Die Anschlußleitungen zur Hochfrequenzstromquelle können dabei ebenso wie bei dieser Ausführungsform ein Kühlmittel führen, wobei dann die Leitung 72 mit dem Rohr 64 auf dessen ganzer Länge sowohl wärmeleitend als auch elektrisch leitend verbunden ist.
  • Zum Abkühlen des in dem Rohr 64 wärmebehandelten heißen Drahtes ist das Rohr 64 mit schwacher Neigung gegenüber der Horizontalen angeordnet und enthält, wie aus Fig. 6 ersichtlich ist, quer angeordnete Trennwände 73 und 74, durch die in dem Rohr 64 ein Raum zur Aufnahme von Kühlflüssigkeit abgeteilt wird. Das Kühlwasser bzw. eine andere Kühlflüssigkeit wird diesem Raum über eine Zuleitung 77 zugeführt und strömt durch das Rohr 76 aus.
  • In Fig. 7 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der der mit Wärme zu behandelnde Draht vor und nach der Wärmebehandlung durch mit Kühlwasser gefüllte Kammern hindurchgeführt ist. Der hier mit 78 bezeichnete Draht wird hierbei über eine Führungsrolle 79 und einen flüssigkeitsdichten Verschluß 82 einer mit Flüssigkeit gefüllten Kammer des Rohres 81 zugeführt und gelangt dann zu dem Kontaktglied 84 und von da in den Hauptteil des Rohres 81. Das Wasser oder eine andere Kühlflüssigkeit wird der Kammer 83 durch eine Leitung 86 zugeführt und kann durch eine über dein Verschluß 82 angeordnete Öffnung 87 abgeleitet werden. Etwa durch das Kontaktglied 84 in das Rohr 81 eintretende Kühlflüssigkeit kann durch eine Öffnung 88 austreten und wird durch eine Sperre 89 daran gehindert, weiter in das Rohr 81 einzudringen. Das Rohr 81 ist entsprechend dem Rohr 28 nach Fig. 1 bis 3 ausgebildet und in der Mitte unterbrochen. Im zweiten Teil des Rohres 81 geht der Draht 78 durch einen Verschluß 91 und eine Kammer 92 hindurch, die durch die Stirnwand 93 abgeschlossen und wiederum mit Kühlflüssigkeit gefüllt ist. Die Stirnwand 93 stellt ein elektrisches Kontaktglied dar, von dem der Draht 78 über eine Führungsrolle 94 einer Aufwickeitrommel oder einer weiteren Behandlung zugeführt werden kann. Die Kühlflüssigkeit kann der Kammer 92 durch eine Leitung 96 zugeführt werden und aus der Kammer durch eine Öffnung bzw. einen überlauf 97 über dem Kontaktglied 93 austreten. Etwa durch den Verschluß 91 in das Rohr 78 zurücktretende Flüssigkeit wird mittels der Sperre 99 aufgefangen und durch eine Öffnung 98 abgeleitet.
  • Der äußere leitende Teil des Rohres 81 ist durch die Leitungen 101, 102 an eine Hochfrequenzstromquelle angeschlossen. Der Strom fließt in einem Stromkreis, der durch die Leitungen 101, 102, das Rohr 81, die Kontaktglieder 82, 93 und den Draht 78 gebildet ist.
  • Eine weitere Ausführungsform der Einrichtung ist i in Fig. 8 dargestellt. Biese Ausführungsform ermöglicht die Wärmebehandlung von Drähten, die infolge ihrer Art und Größe bei der Erhitzung auf die Behandlungstemperatur ohne übermäßige Dehnung keine große Spannung aufnehmen können. Bei dieser Ausführungsform werden ferner Längenänderungen der Drähte, die sich beim Inbetriebsetzen der Einrichtung, bei der Durchführung der Behandlung oder beim Stillnetzen ergeben, ausgeglichen. Nach Fig. 8 ist der Draht 121 mehrmals um eine Trommel 122 herumgeführt und geht dann zwischen einem Spannrollenpaar 123 hindurch. Der Draht ist weiter durch einen Bügel 124 und anschließend durch ein Glührohr 126 sowie einen Kühlflüssigkeitsbehälter 127 hindurchgeführt. Er geht dann wieder zwischen einem Spannrollenpaar 128 hindurch und ist schließlich wieder mehrmals um eine Trommel 129 herumgewickelt, ehe er einer Aufnahmetrommel zur weiteren Behandlung zugeführt wird'. Die Trommeln. 122 und 129 sind durch ein Differential 131 miteinander verbunden. Wenn auf den Draht 121 z. B. durch Aufwickeln, auf eine Aufnahmetrommel eine Zugkraft ausgeübt wird; so wird die Kraft von der Trommel 129 über das Differential 131 auf die Trommel 122 übertragen, die den Draht in die Einrichtung hineinzieht. Mit dem Differential 131 ist ein Elektromotor 132 derart verbunden, d'aß er, wenn er nicht umläuft, die Wirkung des Differentials bei der übertragung der Kraft von der Trommel129 auf die Tromme1122 nicht beeinflußt, so daß die Trommel 122 mit derselben Geschwindigkeit umläuft wie die Trommel 129. Wenn der Motor 132 jedoch in, Betrieb gesetzt wird, so verändert er die Wirkung des Differentials, so daß die Trommel 122 je nach der Drehrichtung des Motors schneller oder langsamer umläuft als die Trommel 129. Dem Motor 132 wird der Betriebsstrom über die Leitungen 139, 140 zugeführt. Die Spannrollen 123 werden von der Trommel 122 über einen Kettentrieb 133 und die Spannrollen 128 von der Trommel 129 über einen Kettentrieb 134 angetrieben. Diese Anordnung ermöglicht, daß der Draht innerhalb des Behandlungsrohres 126 einer ganz geringen Spannung ausgesetzt wird, was erforderlich sein. kann, weil bzw. wenn der zu behandelnde Draht im erhitzten Zustand keine große Spannung aufnehmen kann.
  • Das Behandlungsrohr 126 kann entsprechend dem in Fig. 1 bis 3 dargestellten Rohr 28 ausgebildet sein. Auch können ähnliche Kontaktglieder für die Stromübertragung zum und vom Draht sowie andere Einzelteile entsprechend Fig. 1 bis 7 angeordnet sein. Die Einrichtung nach Fig. B ist außerdem nicht an die dargestellte senkrechte Anordnung gebunden, sondern kann z. B. in ähnlicher Weise wie die Ausführungsform nach Fig. 1 auch waagerecht angewendet werden. In diesem Fall müßte der Draht vor der Führungsrolle 18 (Fig. 1) durch einen dem Bügel 124 (Fig. 8) entsprechenden Bügel und nach dem Durchgang durch den Kühlbehälter 32 (Fig. 1) über den Rollen 128 (Fig. 8) entsprechende Spannrollen sowie eine der Trommel 129 (Fig. 8) entsprechende Trommel geführt werden.
  • Bei der Ausführungsform nach Fig. 8 sind die beiden voneinander getrennten Teile des Rohres 126 durch die Leitungen 142, 143 an die Hochfrequenzquelle angeschlossen. Die Kühlflüssigkeit wird dem Behälter 127 durch die Leitung 144 zugeführt und durch die Leitung 146 von dem Behälter abgeführt.
  • Temperaturänderungen des Drahtes beim Inbetriebsetzen der Einrichtung können mittels des Bügels 124 ausgeglichen werden, der mit Kontakten136, 137 und den Leitungen 138, 139 und 141 zur Regelung des mit dem Differential 131 verbundener. Motors 132 zusammenwirkt. Wenn z. B. die durch den Bügel 124 hindurchgehende Drahtschleife zu hoch steigt, bewegt sie den Bügel aufwärts, so daß der Büg21 124 die Leitung 139 über den Kontakt 136 mit der Leitung 141 verbindet. Hierdurch wird der Motor 132 mit einer solchen Drehrichtung in Betrieb gesetzt, daß er über das Differential 131 die normalerweise über das Differential zwischen den Trommeln 122, 129 bestehende Antriebsverbindung in dem Sinne ändert, daß die Trommel 122 langsamer umläuft als die Trommel 129. (Das in dieser Weise arbeitende Differentialgetriebe kann ein beliebiges Differential an sich bekannter Art sein.) Die Einlaufgeschwindigkeit des Drahtes 121 und die Umlaufgeschwindigkeit der von der Trommel 122 angetriebenen Spannrollen 123 werden daher geringer, so daß die Überhöhung der Schleife in dem Bügel 124 abnimmt, bis der Draht außer Berührung mit dem oberen Arm des Bügels 124 kommt, wodurch der Stromkreis über den Kontakt 136 geöffnet und der Motor 132 stillgesetzt wird. Wenn andererseits die Schleife in dem Bügel 1.24 etwa zu tief wird, so daß sie den unteren Arm des Bügels berührt, so wird der Stromkreis über den Kontakt 137 geschlossen, wodurch der Motor 132 mit der umgekehrten Drehrichtung in Betrieb gesetzt und die Antriebsverbindung zwischen den Trommeln 122 und 129 über das Differential so geändert wird, daß die Umlaufgeschwindigkeit der Trommel 122 gegenüber derjenigen der Trommel 129 erhöht wird, bis die Höhe der Drahtschleife in dem Bügel so weit zunimmt, daß der Draht außer Berührung mit dem unteren Arm des Bügels 124 kommt. Hierdurch wird der Stromkreis über den Kontakt 137 unterbrochen und der Motor 132 wieder stillgesetzt. Der Bügel 124, der z. B., wie dargestellt, als Schwenkbügel ausgebildet sein kann, kann beispielsweise durch eine schwache Feder 124a derart nachgiebig in seiner normalen Mittelstellung gehalten werden, daß er bei Berührung einer seiner Gabelarme mit der Drahtschleife leicht aus dieser Mittelstellung heraus verschwenkt werden kann. Die Bügelarme können ferner, wie dargestellt, an ihren Enden mit kleinen isolierten Rollen zur Berührung mit dem Draht versehen sein.
  • Bei der Ausführungsform nach Fig. 8 kann der Draht 121, bevor er in die Einrichtung nach der Erfindung gelangt, beispielsweise durch eine vor dieser angeordnete Ziehform gegangen sein und nach dem Durchgang durch die Einrichtung einer nachgeschalteten Ziehform od. dgl. zugeführt werden, und zwar so, daß der Draht normalerweise dieselbe Spannung hat, wie sie ihm durch die nachgeschaltete Ziehform übermittelt wird. Beim Durchgang des Drahtes durch die Einrichtung nach Fig. 8 ist der Draht gewöhnlich ohne Spannung oder nahezu ohne Spannung und wird daher beim Erhitzen nicht gedehnt. Die Spannrollen 123, 128 dienen dabei dazu, den Draht in seinen um die Trommeln 122, 129 herumgelegten Windungen unter Spannung zu halten.
  • Beim Inbetriebsetzen der Einrichtung nach Fig. 8 besitzt der Draht sowohl an der Ein- und Auslaßstelle als auch innerhalb der Einrichtung gewöhnliche Raumtemperatur. Das System wird dann auf Betriebsgeschwindigkeit gebracht, indem der Draht mittels der nachgeschalteten Zieh- oder Zugvorrichtung, die den Draht unter Spannung bringt, durch die Einrichtung hindurchgezogen wird. Schließlich wird dem Behandlungsrohr 126 Hochfrequenzstrom zugeführt. In diesem Zeitpunkt wird der Draht infolge der erhöhten Temperatur gelängt,. so daß es erforderlich ist, diese Längendifferenzen auszugleichen, was in der erläuterten Weise leicht bewerkstelligt wird.
  • Beim Einlaufen in die Einrichtung kann der Draht beispielsweise eine Temperatur von 21° C haben, während er nach dem Durchgang durch die Einrichtung, also nach dem Kühlen, eine Temperatur von etwa 50° C haben kann, wobei seine Laufgeschwindigkeit z. B. 210 m/Min. betragen kann. Eine bei diesen Verhältnissen in die Einrichtung eingelaufene bestimmte Drahtlänge wird daher beim Abziehen von der Einrichtung etwas länger sein, wobei die Differenz in einem typischen Fall z. B. 1/ao/o betragen kann. Demgemäß wird die Drahtschleife in dem Bügel 124 dazu neigen, ihre Höhe zu vergrößern. Der Bügelschalter, das Differential- und Motorsystem halten aber, wie vorstehend erläutert, durch ihre zeitweilige Betätigung eine bestimmte Größe der Schleife aufrecht, ohne daß dabei die Durchlaufgeschwindigkeit des Drahtes durch die Einrichtung in einem solche Maße geändert wird, daß die gleichmäßige Wärmebehandlung des Drahtes beeinträchtigt wird.

Claims (9)

  1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Einrichtung zur Wärmebehandlung von Draht od. dgl. mittels Hochfrequenzstrom, der vorzugsweise eine Frequenz in der Größenordnung von 100 kHz oder mehr aufweist, bei welcher der auf eine bestimmte Länge ausgestreckt gehaltene Draht gegenüber zwei im Abstand voneinander angeordneten Elektroden in Berührung mit diesen vorwärts bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß, wie an sich bekannt, wenigstens auf dem wesentlichen Teil der Drahtlänge zwischen den aus festem Metall bestehenden Elektroden ein elektrischer Leiter angeordnet ist, der so geformt ist, daß zwischen ihm und dem Draht ein im wesentlichen gleichachsig zu dem Draht verlaufendes Feld erzeugt wird, und der einen Teil des von der Hochfrequenzquelle zu und von den Elektroden und an dem Draht entlang verlaufenden Stromkreises bildet.
  2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Leiter als Rohr ausgebildet ist, das innen mit einer wärmeisolierenden Verkleidung versehen ist.
  3. 3. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Bewegungsrichtung des Drahtes vor dem zweiten Kontaktglied eine Vorrichtung zum Abkühlen des vorwärts bewegten erhitzten Drahtes angeordnet ist.
  4. 4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Leiter der Länge nach aus zwei getrenten Teilen besteht und die Klemmen der Hochfrequenzstromquelle mit den an der Trennfuge gelegenen Enden des Leiters verbunden sind.
  5. 5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem elektrischen Leiter eine Vorrichtung zur Förderung einer Kühlflüssigkeit entlang dem Leiter zugeordnet ist.
  6. 6. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorrichtung zur Vorwärtsbewegung des Drahtes eine Steuervorrichtung zum Wegziehen des Drahtes von dem zweiten Kontaktglied mit einer im wesentlichen bestimmten Geschwindigkeit zugeordnet ist und die Geschwindigkeit, mit der der Draht an dem ersten Kontaktglied vorbeibewegt wird, entsprechend der zwischen den beiden Kontaktgliedern infolge der Erwärmung auftretenden Längsausdehnung des Drahtes selbsttätig eingestellt wird.
  7. 7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Vorwärtsbewegeng des Drahtes und die Steuervorrichtung eine im Eingriff mit dem von der Einrichtung abgezogenem Draht stehende Trommel sowie eine weitere, mit dem in die Einrichtung einlaufenden Draht im Eingriff stehende Trommel und ein die beiden Trommeln verbindendes Differentialgetriebe aufweist, über das die am Drahteinlauf angeordnete Trommel von der am Drahtablauf angeordneten Trommel angetrieben wird und das durch die im Bewegungsweg des Drahtes zwischen den beiden Trommeln angeordnete Steuervorrichtung derart betätigt wird, daß es bei zu großer Länge des Drahtes zwischen den Trommeln in der einen Richtung und bei zu geringer Länge des Drahtes zwischen den Trommeln in der anderen Richtung eingestellt wird und dabei die Umlaufgeschwindigkeit der am Drahteinlauf angeordneten Trommel so regelt, daß die Drahtlänge in gewünschten Grenzen gehalten wird. B.
  8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, da.ß in der Bewegungsrichtung des Drahtes kurz vor der am Drahtablauf angeordneten Trommel sowie hinter der am Drahteinlauf angeordneten Trommel, jedoch vor der das Differentialgetriebe beeinflussenden Steuervorrichtung je eine Spannvorrichtung für den Draht angeordnet ist.
  9. 9. Einrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß zum Antrieb des Differentialgetriebes ein Elektromotor angeordnet ist und die Steuervorrichtung für das Differential einen Zweiwegeschalter zur Steuerung des Elektromotors in der Weise enthält, daß das Differential in Abhängigkeit von der die Normallänge des Drahtes übersteigenden oder unterschreitenden Länge abwechselnd in der einen oder der anderen Richtung eingestellt wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 621466, 835 031, 731767, 896 694, 962 007; deutsche Auslegeschrift Nr. 1039 671.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10100829C1 (de) * 2001-01-10 2002-05-08 Rainer Menge Induktionsglühe

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2505362A1 (fr) * 1981-05-06 1982-11-12 Inst Metiznoi Promy Procede de traitement thermique d'un article metallique de grande longueur, dispositif pour sa mise en oeuvre et article traite conformement audit procede

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE621466C (de) * 1931-12-05 1935-11-07 Aeg Verfahren zum Erwaermen von elektrisch leitenden Draehten im Durchzugsverfahren mittels Wechselstrom oder Hochfrequenzstrom
DE731767C (de) * 1938-09-18 1943-02-19 Louvroil Montbard Aulnoye Sa Vorrichtung zum elektrischen Widerstandserhitzen von Metallstangen und Rohren
DE835031C (de) * 1947-12-24 1952-03-27 Patelhold Patentverwertung Einrichtung zur Verguetung von Draehten und Baendern durch Hochfrequenz
DE896694C (de) * 1942-06-25 1953-11-16 Hermann Gerhard Nehlsen Dipl I Einrichtung zum Haerten von Blechen unter Zugspannung
DE962007C (de) * 1955-01-04 1957-04-18 Walter Reinecken Dr Ing Anlage zur Widerstandserhitzung von bewegtem metallischem Profilmaterial
DE1039671B (de) * 1957-01-22 1958-09-25 Aeg Vorrichtung zum fortschreitenden elektrischen Erwaermen von Blechbaendern im unmittelbaren Stromdurchgang

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE621466C (de) * 1931-12-05 1935-11-07 Aeg Verfahren zum Erwaermen von elektrisch leitenden Draehten im Durchzugsverfahren mittels Wechselstrom oder Hochfrequenzstrom
DE731767C (de) * 1938-09-18 1943-02-19 Louvroil Montbard Aulnoye Sa Vorrichtung zum elektrischen Widerstandserhitzen von Metallstangen und Rohren
DE896694C (de) * 1942-06-25 1953-11-16 Hermann Gerhard Nehlsen Dipl I Einrichtung zum Haerten von Blechen unter Zugspannung
DE835031C (de) * 1947-12-24 1952-03-27 Patelhold Patentverwertung Einrichtung zur Verguetung von Draehten und Baendern durch Hochfrequenz
DE962007C (de) * 1955-01-04 1957-04-18 Walter Reinecken Dr Ing Anlage zur Widerstandserhitzung von bewegtem metallischem Profilmaterial
DE1039671B (de) * 1957-01-22 1958-09-25 Aeg Vorrichtung zum fortschreitenden elektrischen Erwaermen von Blechbaendern im unmittelbaren Stromdurchgang

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10100829C1 (de) * 2001-01-10 2002-05-08 Rainer Menge Induktionsglühe

Also Published As

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