DE2546448C3

DE2546448C3 - Device for the continuous heat treatment of wire or strip material made of metallic materials

Info

Publication number: DE2546448C3
Application number: DE19752546448
Authority: DE
Inventors: Marc Asnieres Moreau (Frankreich)
Original assignee: Trefimetaux, Paris
Priority date: 1974-10-18
Filing date: 1975-10-16
Publication date: 1977-12-15

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Wärmebehandlung von Draht oder Bandmaterial aus metallischen Werkstoffen mit einem Induktor als Heizeinrichtung und einer Kühleinrichtung, bei welcher der Draht oder das Band über mehrere Umlenkrollen und vor und nach der Erwärmung über eine Scheibe mit einer Rille so geführt wird, daß der wärmebehandelte Abschnitt des Drahtes oder Bandes mit dem nichtbehandelten Abschni't in direktem elektrisch leitendem Kontakt steht.The invention relates to a device for the continuous heat treatment of wire or strip material made of metallic materials with an inductor as a heating device and a cooling device which the wire or tape over several pulleys and before and after heating over a disc with a groove is guided so that the heat-treated portion of the wire or tape is in direct electrical contact with the untreated section.

Unter metallischen Werkstoffen sind hier insbesondere Aluminium, Aluminiumlegierungen, Kupfer und Kupferlegierungen sowie rostfreier Stahl zu verstehen. )e nach der Art des metallischen Werkstoffs, der Erwärmungstemperatur und der Abkühlungsgeschwindigkeit kann es sich bei der Wärmebehandlung um ein Weichglühen oder um ein Abschreckhärten handeln.Metallic materials here are in particular aluminum, aluminum alloys, copper and Understand copper alloys and stainless steel. ) e according to the type of metallic material that Heating temperature and cooling rate can be a Soft annealing or quench hardening.

Es ist bekannt, Draht und Bandmaterial durch induktives Erwärmen kontinuierlich zu behandeln. Der Heizstrom entsteht als Wechselstrom beim Durchlauf des Drahtes oder Bandmaterials längs der Achse eines hülsenförmigen Induktors. Der Wechselstrom fließt längs des Materials, das in einer geschlossenen Schleife angeordnet ist und auf diese Weise die kurzgeschlossene Sekundärwicklung eines Transformators bildet, bei dem der Induktor die Primärwicklung darstellt.It is known to treat wire and strip material continuously by inductive heating. the Heating current is generated as an alternating current when the wire or strip material passes along the axis of a sleeve-shaped inductor. The alternating current flows along the material in a closed loop is arranged and in this way forms the short-circuited secondary winding of a transformer which the inductor represents the primary winding.

Es ist bekannt, die vom Draht oder Bandmaterial gebildete Sekundärschleife dadurch elektrisch zu schließen, daß man das Material über elektrisch miteinander verbundene, beispielsweise gleichachsige, Scheiben laufen läßt. Dabei ergibt sich der Nachteil, daß innerhalb kurzer Zeit eine Beschädigung der Berührungsflächen der Scheiben und, demzufolge, Verletzungen des Materials und gleichzeitig eine ungleichmäßige Verteilung des Stromes im Material hervorgerufen werden.It is known that the secondary loop formed by the wire or strip material can thereby be electrically closed conclude that the material is electrically connected to one another, for example equiaxed, Disks running. This has the disadvantage that the contact surfaces are damaged within a short time of the discs and, consequently, damage to the material and at the same time an uneven Distribution of the current in the material are caused.

Bei einer bekannten Vorrichtung der eingangs beschriebenen Gattung wird dieser Nachteil dadurch überwunden, daß ein direkter elektrischer Kontakt zwischen dem nichtbehandelten Material und dem wärmebehandelten Material dadurch hergestellt wird.In a known device of the type described at the outset, this disadvantage is eliminated overcome that direct electrical contact between the untreated material and the heat-treated material is thereby produced.

daß das nichtbehandelte kalte Material auf dem behandelten warmen Material läuft.that the untreated cold material on the treated warm material runs.

Dabei ist jedoch von Nachteil, daß das behandelte warme Material, während es auf dem Grund der Scheibenrille läuft und mit dem nichtbehandelten kalten Material in Berührung steht, sich abkühlt und infolgedessen zusammenzieht, während das nichtbehandelte kalte Material auf dem behandelten Material, also auf einem größeren Radius läuft. Zwischen dem wärmebehandelten und dem nichtbehandelten Material muß deshalb ein Relativgleiten stattfinden. Dies wird bei der bekannten Vorrichtung dadurch ermöglicht, daß der Umschlingungsbogen für das nichtbehandelte Material begrenzt wird. Dadurch wird jedoch die Länge verringert, auf der eine elektrische Berührung zwischen behandeltem und nichtbehandeltem Material stattfindet. Dies stellt angesichts der hohen Stromstärke, die durch das Material geht, einen schwerwiegenden Nachteil dar. Außerdem wird durch das Relativgleiten die Oberfläche des Materials verletzt.However, it is disadvantageous that the treated warm material while it is on the bottom of the Disk groove runs and is in contact with the untreated cold material, cools and as a result contracts, while the untreated cold material on the treated material, so on runs a larger radius. Between the heat treated and the untreated material must therefore a relative sliding take place. This is made possible in the known device in that the Looping arc for the untreated material is limited. However, this increases the length on which there is electrical contact between treated and untreated material. This is a serious drawback given the high level of amperage going through the material. In addition, the surface of the material is damaged by the relative sliding.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Vorrichtung, der bei der Behandlung von Draht auftritt, hat seine Ursache darin, daß der Draht am Ende der Erwärmung eine hohe Temperatur aufweist, die manchmal nahe seiner Schmelztemperatur liegt. Unter diesen Bedingungen führt jede örtliche Überhitzung zur Funkenbildung und zur Ausbildung von Schmelzkratern, örtliche Überhitzungen können gerade bei Draht deshalb vorkommen, weil der behandelte Draht den nichtbehandelten nur längs einer einzigen Mantellinie berührt.Another disadvantage of the known device, which occurs in the treatment of wire, has its The reason for this is that the wire at the end of the heating has a high temperature, sometimes close to its melting temperature is. Under these conditions any local overheating leads to sparking and for the formation of melt craters, local overheating can therefore occur, especially with wire occur because the treated wire only touches the untreated wire along a single surface line.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Wärmebehandlung von Draht oder Bandmaterial aus metallischen Werkstoffen zu schaffen, bei der Oberflächenbeschädigungen des behandelten Materials vermieden werden.The invention is therefore based on the object of a device for continuous heat treatment of wire or strip material made of metallic materials to create surface damage of the treated material can be avoided.

Die Aufgabe ist bei einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Gattung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kühleinrichtung zwischen der Auslaufseite des Induktors und der Scheibe angeordnet ist und der wärmebehandelte Abschnitt des Drahtes oder Bandes in der Rille der Scheibe über dem nichtbehandelten Abschnitt des Drahtes oder Bandes abläuft.In a device of the type described at the outset, the object is achieved according to the invention in that that the cooling device is arranged between the outlet side of the inductor and the disc and the heat treated section of wire or tape in the groove of the disc over the untreated Section of wire or tape is running out.

Dadurch wird erreicht, daß das wärmebehandelte Material zur Scheibe bei einer Temperatur gelangt, von der aus örtliche Überhitzungen nicht mehr zu befürchten sind. Die bei der Wärmebehandlung aufgetretene Dehnung des Drahtes oder Bandmaterials wird dadurch ausgeglichen, daß dieses Material auf der Scheibe über dem nichtbehandelten Material, also mit größerem Radius, läuft. Infolgedessen tritt ein Relativgleiten nicht in störendem Maß auf, wodurch Oberflächenbeschädigungen des Materials vermieden werden.Thereby it is achieved that the heat treated material reaches the disc at a temperature of which are no longer to be feared from local overheating. The heat treatment Any stretching of the wire or band material is compensated for by the fact that this material is on the The disc runs over the untreated material, i.e. with a larger radius. As a result, relative sliding occurs does not appear to a disruptive extent, which prevents surface damage to the material.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist zweckmäßigerweise dadurch weitergebildet, daß die Kühleinrichtung eine an der Auslaufseite des Induktors angeordnete Umlenkrolle aufweist, die von einem kühlmitteldurchströmten Gehäuse umschlossen ist.The device according to the invention is expediently further developed in that the cooling device has a deflection roller arranged on the outlet side of the inductor through which coolant flows Housing is enclosed.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels mit weiteren Einzelheiten erläutert. Es zeigtThe invention is illustrated below with the aid of schematic drawings of an exemplary embodiment further details explained. It shows

F i g. 1 eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Glühen undF i g. 1 a device for continuous annealing and

Fig. 2 einen Schnitt durch den Kranz einer Tiefriiienscheibe.Fig. 2 shows a section through the rim of a tie frieze.

Die dargestellte Vorrichtung dient zum kontinuierlichen Glühen von Drähten. Sie weist eine Scheibe 1 mit einer tiefen Rille 2, eine erste Umlenkrolle 3, eine zweite Umlenkkolle 4, einen Induktor 5 mit einem Wasser-The device shown is used for the continuous annealing of wires. It has a disk 1 a deep groove 2, a first pulley 3, a second pulley 4, an inductor 5 with a water

dampf-Schutzrohr 6, das bei der Behandlung von Kupferdraht zur Benutzung kommt, eine Kühleinrichtung 7. einen Druckluft-Abstreifer 8 und eine weitere Umlenkrolle 9 auf.vapor protection tube 6, which is used in the treatment of Copper wire comes into use, a cooling device 7. a compressed air stripper 8 and another Deflection roller 9 on.

Der Querschnitt der Rille 2 der Scheibe 1 ist in F i g. 2 dargestellt. An einen Grund JO, der von einem Kreis mit dem Radius r gebildet ist, schließen sich auf der Höhe 2.5 r zwei Tangenten 11 und 12 an, die mit einer AchseThe cross section of the groove 2 of the disc 1 is shown in FIG. 2 shown. To a reason JO, that of a circle with the radius r is formed close at the height 2.5 r two tangents 11 and 12, those with an axis

13 des Querschnittes einen Winkel von 11" bilden. Im oberen Teil der Rille 2 seizen sich diese beiden Tangenten 11 und 12 in jeweils einem Streckenabschnitt13 of the cross-section form an angle of 11 ". In In the upper part of the groove 2, these two tangents 11 and 12 each join in a route section

14 bzw. 15 fort, die mit derselben Achse 13 einen Winkel von 36ⁿ bilden und nach außen münden. Die Rille 2, die als Führung für den Draht und nicht als elektrische Stromzuführung dient, kann aus einem elektrisch wenig is leitenden (Hler sogar isolierenden Werkstoff hergestellt sein, wie z. B. aus rostfreiem Stahl, Karbiden, Keramik werksloffen. Die gezeigte Form der Rille 2 erlaubt die Behandlung eines Drahtes, dessen Radius zwischen 0,6 r und r beträgt. Drähte sehr verschiedener Durchmesser lassen sich mit derselben Vorrichtung behandeln, wenn eine entsprechend tiefe Rille 2 zur Verfugung steht, entweder dadurch, daß die Scheibe 1 mehrere Rillen mit verschiedenen Radien aufweis!, oder daß der .Scheibenkranz oder die Scheibe 1 selbst ohne Schwierigkeiten abnehmbar ist und ausgetauscht werden kann.14 and 15 continue, which ^{form an angle of 36 n} with the same axis 13 and open outwards. The groove 2, which serves as a guide for the wire and not as an electrical power supply, can be made of a material that is not electrically conductive (or even insulating, for example stainless steel, carbides, ceramics) Groove 2 allows the treatment of a wire with a radius between 0.6 r and r. Wires of very different diameters can be treated with the same device if a correspondingly deep groove 2 is available, either by the disk 1 having several grooves different radii! or that the .Scheibenkranz or the disk 1 itself can be removed without difficulty and can be replaced.

Das Schutzrohr 6 ist beim Glühen von Kupierdiaht von einem Wasserdampfstrom durchflossen.The protective tube 6 is in the glow of copper wire flowed through by a stream of water vapor.

Die Kühleinrichtung 7 weist eine Umlenkrolle 16 auf, die von einem Gehäuse 17 umschlossen ist. In diesem \o zirkuliert ein Kühlmittel, im allgemeinen Wasser.The cooling device 7 has a deflection roller 16 which is enclosed by a housing 17. A coolant, generally water , circulates in this.

Zur besseren Verdeutlichung ist der Draht in den Zeichnungen mit drei verschiedenen Bezugszeichen bezeichnet. Im kaitverformten Zustand vor dem Glühen tragt er das Bezugszeichen 18. Das Drahtsiück, das ^ gerade geglüht wird, ist mit 19, die geglühte Drahtlänge mit 20 bezeichnet. Der Draht kommt aus einer Ziehbank im kaitverformten Zustand, durchläuft den Grund 10 der Rille 2 der Scheibe 1 über einem großen Kreisbogen von etwa 270° und tritt in die Glühphase ein. Die der Behandlung unterworfene Drahilänge 19 läuft über die IJmlenkrollen 3 und 4, tritt in den Induktor 5 ein, und durchläuft nacheinander zur Kühlung die Kühleinrichtung 7, mit Führung durch die Umlenkrollc 16, und dann den Druckluft-Abstreifer 8, in dem sie getrocknet wird. Nach der Umlenkrolle 9 durchlauft sie erneut die Kille 2 der Scheibe 1 mit einer Länge von etwa 180' und bei Anordnung über dem kaitverformten Drahtstück 18 und tritt aus der Vorrichtung in Form des geglühten Drahtes 20 aus.For clarity, the wire is in the Drawings denoted by three different reference characters. In the deformed state before annealing it bears the reference number 18. The wire piece, the ^ is being annealed is denoted by 19, the annealed wire length by 20. The wire comes from a draw bench in the deformed state, runs through the base 10 of the groove 2 of the disc 1 over a large circular arc of about 270 ° and enters the glow phase. The wire length 19 subjected to the treatment runs over the IJmenkrolle 3 and 4, enters the inductor 5, and passes through the cooling device one after the other for cooling 7, with guidance by the pulley 16, and then the compressed air scraper 8, in which it is dried. After the pulley 9 it again runs through the groove 2 of the disc 1 with a length of about 180 'and at Positioned above the deformed piece of wire 18 and emerges from the device in the form of the annealed wire 20 off.

Die Drahtlängen 18 und 20 berühren sich auf einer großen Bogenlänge. Da die Scheibe 1 einen großen Durchmesser hat, ist dadurch ein sehr guter elektrischer Kontakt gesichert, wodurch Funkenbildung und Erwärmung in örtlich begrenzten Bereichen vermieden wird. Da außerdem die Drahtlängen 18 und 20 kalt sind, unterscheidet sich die lineare Geschwindigkeit der geglühten Drahtlänge 20 wenig von der der zu glühenden Drahtlänge 18. Daraus ergibt sich nicht ein Relativgleiten zwischen den Drahtlängen 18 und 20. sondern eine leichte Dehnung der Drahtlängc 19 in der Glühzone. Dies wirkt sich günstig auf deren mechanische Spannung aus und verbessert den elektrischen Kontakt mit der Drahtlängc 18. Der Draht läuft an der Scheibe 1 und den Umlenkrollen 3, 4, 16 und 9 infolge Nichtauftretens von Gleiten ruckfrei mit konstanter Geschwindigkeit ab. so daß sich eine sehr stabile Glühqualität ergibt.The wire lengths 18 and 20 touch over a large arc length. Since the disc 1 has a large Diameter, a very good electrical contact is ensured, which leads to sparking and heating is avoided in localized areas. In addition, since the wire lengths 18 and 20 are cold, the linear speed of the annealed wire length 20 differs little from that of the to glowing wire length 18. This does not result in relative sliding between the wire lengths 18 and 20. but rather a slight stretching of the wire length 19 in the annealing zone. This has a beneficial effect on their mechanical properties Voltage off and improves the electrical contact with the wire length 18. The wire runs on the Disc 1 and the pulleys 3, 4, 16 and 9 due to non-occurrence of sliding smoothly with constant Speed. so that a very stable annealing quality results.

example

Fs wurden Drähte zwischen 0,3 und 1,78 mm unter Verwendung einer Rillenscheibe mit einem Durchmesser von 200 mm behandelt. Es wurden Geschwindigkeiten bis zu 1500 m/min erreicht.Fs were wires between 0.3 and 1.78 mm using a pulley with a diameter treated by 200 mm. Speeds of up to 1500 m / min were achieved.

Das beschriebene Ausführungsbeispic! betrifft die kontinuierliche Glühbehandlung eines Drahtes. Dieselbe Vorrichtung ist bei entsprechender Einstellung der Heiztemperatur und der Abkühlungsgesehwindigkcit zum Abschreckhärten verwendbar.The embodiment example described! concerns the continuous annealing treatment of a wire. The same device is with the appropriate setting Heating temperature and cooling speed can be used for quench hardening.

Bei Verwendung der Vorrichtung zum Behandeln von Bandmaterial weist die Rille in der Scheibe 1 einen im Querschnitt breiten und geradlinigen Grund auf.When using the device for treating strip material, the groove in the disc 1 has an im Cross-section with a broad and straight base.

Hierzu 2 Malt ZeichnungenFor this purpose 2 paints drawings

Claims

Patent claims:

1. Device for the continuous heat treatment of wire or strip material made of metal Materials with an inductor as a heating device and a cooling device in which the Wire or tape over several pulleys and before and after heating over a disc is guided with a groove so that the heat-treated portion of the wire or tape with the the untreated section is in direct electrically conductive contact, characterized in that that the cooling device (7) between the outlet side of the inductor (5) and the disc

(1) and the heat treated portion of the wire or tape (20) in the groove

(2) the disc (1) runs off over the untreated section (18) of the wire or tape.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the cooling device (7) one on the Has the outlet side of the inductor (5) arranged deflection roller (16) through which a coolant flows Housing (17) is enclosed.

2525th