DE2450955B1 - Verfahren und vorrichtung zum patentieren von zu bunden gehaspelten stahldraht - Google Patents

Description

Schwenkvorrichtung (9, 11, 18 und 20) mit einem armigen Hebel bilden, der an seinem freien Ende

horizontalen, die Drahtbunde (10) auf ihrer gan- mit einer hydraulisch bewegten Kolbenstange

zen Länge in ihrem Inneren untergreifenden BaI- (28) verbunden ist.
ken (9), der die Drahtbunde (10) in einem senk- 20

rechten Halbkreis von der einen Wanne (1) zur

anderen Wanne (2) und zurückbewegt, eine die
Wannen (1 und 2), sowie die Schwenkvorrichtung

(9, 11, 18 und 20) überdeckende Haube (3) mit Mit Patentieren bezeichnet man in der Stahldrahteiner verschließbaren Be- und Entnahmeöffnung 25 Industrie ein Verfahren zur Wärmebehandlung von (29) in einer Stirnwand (30). Stahldraht, das darin besteht, daß der Draht zu-

3. Vorrichtung nach dem Anspruch 2, dadurch nächst auf eine Temperatur von 850 bis HOO⁰C gekennzeichnet, daß der Balken (9) an einer erwärmt, d. h. austenitisiert, und anschließend in Seite mit einem ebenfalls im Ofen angeordneten einem Salz- oder Metallbad von 400 bis 500° C Schwenkarm (11) in Verbindung steht, der in 30 rasch abgekühlt wird. Man bezweckt mit diesem Vereiner senkrechten Ebene (12) gelagert ist, die in fahren, dem Draht ein für das nachfolgende Ziehen gleichem Abstand von den beiden Wannen (1 auf hohe Festigkeit besonders günstiges Gefüge zu und 2) zwischen diesen liegt und parallel zu den erteilen.

senkrechten Längsmittelebenen (13 und 14) der Das Verfahren nach der neuen Erfindung ist dar-

Wannen (1 und 2) verläuft. 35 auf gerichtet, den Wärmeüberschuß, den das SaIz-

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3, oder Metallbad dadurch erhält, daß Draht mit einer dadurch gekennzeichnet, daß der Balken (9) über gegenüber der Temperatur des Salz- oder Metalleinen steif mit ihm verbundenen senkrecht nach bades wesentlich höheren Temperatur in das SaIzoben gerichteten Arm (15) am Schwenkarm (11) oder Metallbad eingeführt wird, zurückzugewinnen, angelenkt ist. 40 Bisher wurde das Salz- oder Metallbad für den Fall,

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 4, daß es bei einem großen Durchsatz von Draht durch dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkarm die Wärme desselben zu warm wird, durch die Bren-(11) auf einer Welle (17) sitzt, die von einem ner der Wanne gekühlt, indem die Brenner nur als Antriebsmotor (18) über ein Getriebe angetrie- Gebläse wirkten. Auf diese Weise gingen beachtliche ben wird, wobei der Antriebsmotor (18) in an 45 Wärmemengen verloren. Aufgabe der Erfindung ist sich bekannter Weise so ausgebildet ist, daß der es, diesem Übelstand abzuhelfen.

Schwenkarm (11) in seinen beiden Endstellungen, Die Erfindung, die sich auf ein Verfahren zum Pain denen die Drahtbunde (10) in die Heiz- bzw. tentieren von zu Bunden gehaspelten Stahldraht Kühlflüssigkeit eintauchen, um einen kleinen durch Austenitisieren und nachfolgendem Umwanspitzen Winkel auf- und abgeschwenkt wird. 50 dein in einem Salz- oder Metallbad bezieht, besteht

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 5, nunmehr darin, daß die Bunde in dem Salz- oder dadurch gekennzeichnet, daß die Wanne (1) zur Metallbad vorgewärmt werden.
Austenitisierung der Drahtbunde (10) Vorzugs- Durch das Verfahren nach der neuen Erfindung weise mit beheiztem flüssigem Blei gefüllt ist. werden also die Stahldrahtbunde, bevor sie in den

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 6, 55 Ofen gebracht werden, vorgewärmt. Dies bedeutet, dadurch gekennzeichnet, daß mit Rücksicht auf daß die Erhitzung der Stahldrahtbunde auf die notdie gegenüber dem Stahldraht spezifisch schwe- wendige Höchsttemperatur schneller vonstatten geht, rere Bleifüllung oberhalb des Balkens (9) mit Das Salz- oder Metallbad behält nach dem Verfaheinem Abstand von diesem, der etwa der Dicke ren weitgehend seine normale Betriebstemperatur, so der Drahtbunde (10) entspricht, ein zweiter BaI- 60 daß es weniger als bisher auf seine Betriebstemperaken (20) angeordnet ist, der zweckmäßig an sei- tür eingeregelt werden muß.

nem vorderen Ende in einer Abschrägung (21) Es sei hier erwähnt, daß die Anwendung des er-

nach oben ausläuft. findungsgemäßen Verfahrens nicht an eine bestimmte

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 7, Ausführung einer Drahtpatentieranlage gebunden ist. dadurch gekennzeichnet, daß mit Rücksicht auf 65 So ist es z. B. möglich, im Verband einer Drahtdie gesenüber dem Stahldraht spezifisch schwerere patentieranlage einen Ofen zu verwenden, in dem Bleifüllung sowohl die in der Wanne (1) zur die Drahtbunde durch heiße Gase erwärmt werden.
Austenitisierung der Drahtbunde (10) vorgesehene Eine neue und vorteilhafte Möglichkeit besteht

gemäß der Erfindung darin, daß der Ofen eine Wanne hat, in der sich ein beheiztes Salz- oder Metallbad befindet, in das die Drahtbunde eingetaucht und auf diese Weise erwärmt werden.

Eine besonders vorteilhafte Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens entsteht dann, wenn erfindungsgemäß eine mit einem Salz- oder Metallbad gefüllten Wanne zum Vorwärmen und Abkühlen und eine parallel zu dieser angeordneten Wanne zur Austenitisierung der Drahtbunde, eine zwischen den Wannen angeordnete Schwenkvorrichtung mit einem horizontalen, die Drahtbunde auf ihrer ganzen Länge in ihrem Inneren untergreifenden Balken, der die Drahtbunde in einem senkrechten Halbkreis von der einen Wanne zur anderen Wanne und zurückbewegt, eine die Wannen sowie die Schwenkvorrichtung überdeckende Haube mit einer verschließbaren Be- und Entnahmeöffnung in einer Stirnwand vorgesehen sind.

Die vorbeschriebene Vorrichtung wird erfindungsgemäß einer solchen, die einen gasbeheizten Ofen hat, vorgezogen, weil bei ihr das erfindungsgemäße Verfahren wegen der Einfachheit der Fördervorrichtung am leichtesten durchgeführt werden kann. Es kommt aber noch folgendes hinzu: Bei der Beheizung durch Gas kann es nicht vermieden werden, daß sich in diesem noch Sauerstoffreste befinden. Dies hat zur Folge, daß die Drahtbunde bei ihrer Erwärmung stellenweise verzundern. Auf dem Draht entstehende Zunder sind die Ursache dafür, daß der Draht über seine Länge gesehen nicht an jeder Stelle gleichmäßig erwärmt wird. Darüber hinaus wirken sich Zunder beim Abkühlen schädlich aus, weil sie den Draht stellenweise isolieren, wodurch eine verschieden starke Abkühlung des Drahtes über dessen Länge erfolgt. Es sei noch erwähnt, daß eine Verzunderung eine Randentkohlung hervorruft. Eine Verzunderung ■* bedeutet weiterhin einen Verlust an Material. Für das nachfolgende Ziehen ist auch mit einem erheblichen Verlust an Beizsäure zu rechnen. Wenn der Draht gemäß der Erfindung zur Erwärmung in eine Flüssigkeit getaucht wird, in der sich kein Sauerstoff befindet, wird eine Verzunderung des Drahtes vermieden, wodurch auch die nachfolgende Abkühlung bestens erfolgt. Die erfindungsgemäß die Wannen sowie die Schwenkvorrichtung überdeckende Haube hat die vorteilhafte Wirkung, daß sie weitgehend Sauerstoff von den in der Vorrichtung befindlichen Bädern fernhält.

Gemäß der Erfindung steht der Balken an einer Seite mit einem ebenfalls im Ofen angeordneten Schwenkarm in Verbindung, der in einer senkrechten Ebene gelagert ist, die im gleichen Abstand von den beiden Wannen zwischen diesen liegt und parallel zu den senkrechten Längsmittelebenen der Wannen verläuft. Von besonderem Vorteil ist es dabei, wenn gemäß der Erfindung der Balken über einen steif mit ihm verbundenen, senkrecht nach oben gerichteten Arm am Schwenkarm angelenkt ist. Dies bietet die Gewähr dafür, daß der Arm während des Schwenkvorganges innerhalb der Drahtbunde keine Rollbewegung macht.

Erfindungsgemäß sitzt der Schwenkarm auf einer Welle, die von einem Antriebsmotor über ein Getriebe angetrieben wird, wobei der Antriebsmotor in an sich bekannter Weise so ausgebildet ist, daß der Schwenkarm in seinen beiden Endstellungen, in denen die Drahtbunde in die Heiz- bzw. Kühlflüssigkeit eintauchen, um einen kleinen spitzen Winkel auf- und abgeschwenkt wird. Dies hat in vorteilhafter Weise zur Folge, daß die Drahtbunde in den beiden Flüssigkeiten bewegt werden, wodurch alle Windungen der Drahtbunde mit Flüssigkeit umspült werden. Dies ist für eine gleichmäßige Erwärmung bzw. Abkühlung des Drahtes von außerordentlicher Bedeutung.

Gemäß der Erfindung ist die Wanne zur Austenitisierung der Drahtbunde vorzugsweise mit beheiztem flüssigem Blei gefüllt. Die Kühlwanne enthält zweckmäßig ein Salzbad. Letzteres ist jedoch nicht zwingend. Die Kühlwanne kann auch flüssiges Blei enthalten; es muß dann nur dafür Sorge getragen werden, daß wegen der niedrigen Kühltemperatur kein Blei am Draht haften bleibt.

Die Verwendung von Blei als Heiz- oder Kühlbad macht es erforderlich, Mittel vorzusehen, die verhindern, daß der Draht, weil er spezifisch leichter ist als Blei, nicht aufschwimmt. Aus diesem Grunde ist gemäß der Erfindung oberhalb des Balkens mit einem Abstand von diesem, der etwa der Dicke der Drahtbunde entspricht, ein zweiter Balken angeordnet, der zweckmäßig an seinem vorderen Ende in eine Biegung nach oben ausläuft. Letzteres erleichtert das Aufhängen der Drahtbunde auf dem Balken mit Hilfe der Chargiermaschine zum Einbringen der Drahtbunde in den Ofen.

Eine weitere Maßnahme zum Verhindern einer Schwimmbewegung des Drahtes im Bleibad wird gemäß der Erfindung darin gesehen, daß die beiden im Ofen befindlichen Mulden seitlich und an den Kopfenden schräg nach oben und nach außen gerichtete Fortsetzungen haben.

Um weitestgehend Sauerstoff von den im Ofen befindlichen Bädern fern zu halten, sind innerhalb des von einer Haube umschlossenen, oberhalb der Wannen vorhandenen freien Raumes bewegliche Deckel für die beiden Wannen vorgesehen. Die Deckel sind an über nach außerhalb der Haube geführten Armen befestigt, die je mit einem Fortsatz außerhalb der Haube einen doppelarmigen Hebel bilden, der an seinem freien Ende mit einer hydraulisch bewegten Kolbenstange verbunden ist.

In der Zeichnung ist eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens beispielsweise dargestellt.

Die F i g. 1 zeigt einen senkrechten Querschnitt durch die Vorrichtung gemäß der Erfindung.

Die F i g. 2 zeigt einen Schnitt nach der Linie II-II in F ig. 1.

Die F i g. 3 zeigt einen Schnitt nach der Linie III-III in F i g. 1.

Die F i g. 4 zeigt einen Teil der Chargiermaschine beim Einbringen eines Drahtbundes in die Vorrichtung.

Die F i g. 5 zeigt eine Ansicht des in der F i g. 4 dargestellten Teiles der Chargiermaschine in Richtung des Pfeiles V in F i g. 4.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ist in der Hauptsache ein Ofen. Der Ofen dient zum Erwärmen und anschließenden Abkühlen von Drahtbunden aus Walzdraht. Das Neue gegenüber den bisher bekannten Öfen, die dem gleichen Zweck dienen, besteht im wesentlichen darin, daß das Erwärmen der Drahtbunde in einer beheizten, mit flüssigem Blei gefüllten Wanne 1 erfolgt. Für den Fall, daß ein für hohe Temperaturen geeignetes Salzbad zur Verfü-

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gung steht, kann in der Wanne 1 auch ein Salzbad ist, die in gleichem Abstand von den beiden Wannen Verwendung finden. Eine Wanne 2 zum späteren Ab- zwischen diesen liegt und parallel zu den senkrechten kühlen der Drahtbunde befindet sich zusammen mit Längsmittelebenen 13 und 14 der Wannen 7 bzw. 8 der Wanne 1 ebenfalls im Ofen, der durch eine ab- verläuft. Der Balken 9 ist über einen steif mit ihm nehmbare Haube 3 abgedeckt ist. In der Wanne 2 5 verbundenen, senkrecht nach oben gerichteten Arm befindet sich ein Blei-oder Salzbad. 15 am Schwenkarm 11 angelenkt. Hierzu dient der Die Wannen 1 und 2 sind in einem feuerfesten und Bolzen 16. Der Schwenkarm 11 sitzt auf einer Welle isolierenden Umbau eingemauert, der auch die Bren- 17, die durch zwei synchron verlaufende Elektroner zur Erzeugung der Heizgase sowie die Züge zur motoren 18 angetrieben wird. Die beiden Elektro-Leitung der Heizgase um die Wannen 1 und 2 ent- io motoren sind so geschaltet, daß sie den Schwenkarm hält. Die Beheizung der Wanne 1 erfolgt mittels der 11 in den beiden Endstellungen, in denen der Draht-Brenner 5 immer durch frische Heizgase. Die Be- bund in die Heiz- bzw. Kühlflüssigkeit eintaucht, um heizung der Wanne 2 erfolgt durch eine sogenannte einen kleinen spitzen Winkel auf- und abschwenken. Umwälzbeheizung, bei der Heizgase, die bereits an Eine solche Schaltung der Elektromotoren 18 ist undie Wanne 2 abgegeben haben, wieder zurück zu 15 ter dem Begriff Reversierschaltung bekannt. Die den Brennern der Wanne 2 geführt und mit frischen Welle 17 ist in Lager 19 gelagert.
Heizgasen aus den Brennern vermischt werden. Die Oberhalb des Balkens 9 ist mit einem Abstand von Brenner der Wanne 2 sind nicht dargestellt, weil die diesem, der etwa der Dicke eines Drahtbundes entvorbeschriebenen Beheizungsarten von Wannen an spricht, ein zweiter Balken 20 angeordnet, der sich bekannt sind. Die abzuführenden Heizgase ver- 20 zweckmäßig an seinem vorderen Ende eine Biegung lassen den Ofen durch den Fuchs 6. Die Beheizung nach oben aufweist bzw. an seiner unteren Seite der beiden Wannen 1 und 2 wird so reguliert, daß das nach oben hin abgeschrängt ist. In der F i g. 3 ist eine Bleibad in der Wanne 1 eine Temperatur von etwa solche Abschrägung mit 21 bezeichnet. Der Balken 900° C, das Salzbad in der Kühlwanne 2 dagegen 20 verhindert, daß der Drahtbund im Bleibad der etwa 500° C hat. 25 Heizwanne 1 nach oben aufschwimmt. Um ein solin den Wannen 1 und 2 sind langgestreckte MuI- ches Aufschwimmen zu verhindern, sind weiterhin den 7 und 8 zur Aufnahme der Drahtbunde in auf- die beiden im Ofen befindlichen Mulden 7 und 8 gelockertem Zustand bei senkrechter Stellung ihrer seitlich und an den Kopfenden mit schräg nach oben Windungen angeordnet. Die Auflageflächen der und nach außen gerichteten Fortsetzungen versehen. Mulden sind dem Krümmungsradius der Drahtbunde 30 Diese Fortsetzungen sind mit 22 bzw. 23 bezeichnet, angepaßt. Durch die besondere Formgebung der Innerhalb des von der Haube 3 umschlossenen Mulden 7 und 8 ist die Gewähr gegeben, daß die freien Raumes 24 sind bewegliche Deckel 25 für die Drahtbunde, die im Ofen erwärmt und abgekühlt beiden Wannen 1 und 2 vorgesehen. Die beiden werden, ihre runde Form beibehalten. Wie insbeson- Deckel 25 sind an über nach außerhalb der Haube 3 dere die F i g. 1 und 2 zeigen, sind die beiden Wan- 35 geführten Armen 26 befestigt, die je mit einem Fortnen nebeneinander angeordnet, und zwar so, daß satz 27 außerhalb der Haube 3 einen doppelarmigen sie in bezug auf ihre Längsmittelebenen 13 und 14 ° Hebel bilden, der an seinem freien Ende mit einer parallel zueinander verlaufen. hydraulisch bewegten Kolbenstange 28 verbunden Ein wesentlicher Bestandteil der neuen Erfindung ist. Aus der F i g. 1 ist ersichtlich, daß die Deckel 25 ist ein innerhalb des Ofens befindlicher Balken 9, 4° durch die vorbeschriebene Einrichtung von den der einen in den Ofen eingebrachten Drahtbund 10 Wannen 1 und 2 abgehoben werden können, damit von seinem Inneren her in seiner senkrechten Längs- sie der Bewegung der Drahtbunde innerhalb des mittelebene oben auf seiner ganzen Länge unter- Raumes 24 nicht hinderlich sind. Die Deckel 25 greift. Der Balken 9 dient dazu, den Drahtbund 10 haben den Zweck, die Bäder in den Wannen 1 und 2 in erwärmtem Zustand von oben her zu unterstützen; 45 vor Sauerstoff zu schützen und die in den Bädern er dient aber auch dazu, den Drahtbund 10, wenn vorhandene Wärme zu erhalten, damit unnötige derselbe in den Ofen eingebracht wird, aufzunehmen, Wärmeverluste vermieden werden,
ihn zunächst in die Kühlwanne 2, danach in die Heiz- Wie aus den F i g. 1 und 2 ersichtlich ist, ist der wanne 1 einzuführen und denselben, wenn er warm feuerfeste Umbau 4 an seiner oberen Begrenzung genug ist, aus der Heizwanne herauszuheben und 50 niveaugleich mit dem Boden einer Werkshalle, in wieder in die Kühlwanne einzuführen. Schließlich welcher der Ofen steht. Dadurch ist es möglich, hat der Balken 9 noch die Aufgabe, den abgekühlten Drahtbunde in einfacher Weise durch eine Öffnung Drahtbund aus der Kühlwanne auszuheben, so daß 29 in einer Stirnwand 30 der Haube 3 in den Ofen er aus dem Ofen herausgenommen werden kann. ein- und auszubringen. Die Öffnung 29 ist durch Wegen der Aufgabe, die der Balken 9 zu erfüllen 55 einen Deckel 31 verschließbar. Das Ein- und Aushat, ist er gemäß der Erfindung Teil einer Schwenk- bringen der Drahtbunde geschieht, wie die F i g. 4 vorrichtung, die den Balken 9 um einen Halbkreis zeigt, durch eine Chargiermaschine, von der nur ein oberhalb der Wannen 7 und 8 bewegen kann. Dem- Bügel 32 dargestellt ist. Der Bügel 32 hat unten zwei gemäß ist der Balken 9 an einer Seite mit einem im Abstand voneinander angeordnete runde Stangen ebenfalls im Ofen angeordneten Schwenkarm 11 ver- 60 33, zwischen denen der Drahtbund auf den Arm 9 bunden, der in einer senkrechten Ebene 12 gelagert aufgeschoben wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1 2 Mulde (7) als auch die in der Wanne (2) zur AbPatentansprüche: kühlung der Drahtbunde (10) vorgesehene Mulde (8) seitlich und an den Kopfenden nach oben und

1. Verfahren zum Patentieren von zu Bunden nach außen gerichtete Fortsetzungen (22) bzw. gehaspeltem Stahldraht durch Austenitisieren und 5 (23) haben.

nachfolgendem Umwandeln in einem Salz- oder 9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 8, Metallbad, dadurch gekennzeichnet, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des von daß die Bunde in dem Salz- oder Metallbad vor- der Haube (3) umschlossenen, oberhalb der Wangewärmt werden. nen (1 und 2) vorhandenen freien Raumes beweg-

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfall- io liehe Deckel (25) für die beiden Wannen (1 rens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine und 2) vorgesehen sind.

mit einem Salz- oder Metallbad gefüllte Wanne 10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 9,

(2) zum Vorwärmen und Abkühlen und eine dadurch gekennzeichnet, daß die Deckel (25) an

parallel zu dieser angeordneten Wanne (1) zur über nach außerhalb der Haube (3) geführten

Austenitisierung der Drahtbunde (10), eine zwi- 15 Armen (26) befestigt sind, die je mit einem Fort-

schen den Wannen (1 und 2) angeordnete satz (27) außerhalb der Haube (3) einen doppel-