DE2607024C2 - Patentierverfahren und Einrichtung für Stahldraht - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Patentierverfahren für Stahldraht sowie eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Es ist bekannt, daß der Stahldraht nach einem gewissen Kaltziehen aufhärtet, was die weitere Formgebung praktisch unmöglich macht. Sol! jedoch eine weitere Formgebung, z. B. zwecks Reduktion des Durchmessers, erfolgen, so muß der Draht einer Wärmebehandlung (Patentieren) unterworfen werden, die für den Draht die Voraussetzungen des Weiterziehens schafft.

Die erwähnten beiden Vorgänge werden als separate Verfahren durchgeführt, obwohl die Verbindung der zwei Arbeitsgänge theoretisch möglich ist, wird diese Kombination in der Praxis durch die gegenwärtig zur Anwendung kommenden Einrichtungen, bzw. durch die bei genannten Einrichtungen noch wirtschaftlich anwendbare Durchfahrtgeschwindigkeit verhindert.

Ein weiteres Hindernis in der Hinsicht der Verknüpfung der beiden Arbeitsgänge liegt darin, daß während die angewendeten Drahtziehmaschinen mit einem einzigen durchlaufenden Draht arbeiten, werden die Patentieranlagen, mit der Zielsetzung einen entsprechenden Wirkungsgrad erreichen zu können, mit mehreren, im allgemeinen 10—30 gleichzeitig durchlaufenden Drähten betrieben.

Würde man die bekannten Systeme kombinieren, vorausgesetzt, daß das vorstehend genannte Problem hinsichtlich der Drahtanzahl zu lösen wäre, so würden sich folgende Möglichkeiten ergeben:

a) Anpassung der praktisch um Größenordnungen höheren Geschwindigkeit der Ziehmaschinen an die übliche Geschwindigkeit des Patentierofens;
diese Lösung würde einen Betrieb mit äußerst ungünstigen Geschwindigkeitsverhältnissen bei den Ziehmaschinen mit sich bringen;

b) Anpassung der praktisch um Größenordnungen niedrigeren Geschwindigkeit des Ofens an die übliche Geschwindigkeit der Drahtziehmaschine;
infolge der bei dem Patentieren erforderlichen von dem Werkstoff des Drahtes abhängenden Umformungsdauer (Aufenthaltsdauer in dem Patentiermittel) würde diese Lösung recht große Abmessungen bei den Wärmebehandlungsanlagen mit sich bringen.

Der Erfindung wurde die Aufgabe gestellt, die erwähnten technischen und wirtschaftlichen Nachteile zu beseitigen.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Hauptanspruch angegebenen Merkmale.

Die erfindungsgemäße Anlage wird anhand einiger vorteilhafter Ausführungsbeispiele, mit Hilfe der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 die Seitenansicht der zweiphasigen Anlage,

F ig. 2 die Draufsicht der Anlage nach F i g. 1,

Fi g. 3 Anordnung der mit der Ziehmaschine verbundenen erfindungsgemäßen Anlage,

F i g. 4 die schematische Anordnung der dreiphasigen Anlage.

Der aus der Richtung der Ziehmaschine her ankommende Stahldraht 1 wird an dem Teil kleineren Durchmessers d- einer frei rotierenden, mit zwei Mantelteilen verschiedener Durchmesser ausgestalteten Scheibe 2 tangential aufgewickelt; nach einigen Gängen wickelt sich der Draht ab, fährt an einer oder mehreren Lenkscheiben, deren Achse mit jener der vorhererwähnten Scheibe parallel läuft, weiter und fährt — mit den Scheiben einen elektrischen Kontakt herstellend — nach erfolgter Richtungsänderung rückwärts, gegen den Teil größeren Durchmessers £/2 der doppelten Scheibe. Der hier tangential ankommende Draht wickelt sich an dem Mantelteil auf, nach Erreichen einer gewissen Gangzahl wickelt sich der Draht wieder ab und läuft in der Richtung des entsprechend ausgestalteten Flächenaufbereiters 9 und der Ziehmaschine weiter. Die Anzahl der an dem Mantelteil des Durchmesser!; c/2 der doppelten Scheibe vorhandenen Gänge ist so festzulegen, daß die Aufenthaltsdauer des Drahtes an der Scheibenoberfläche bzw. in dem Patentierbad die bei dem Patentieren erforderliche Aufenthaltsdauer überschreitet. Die Scheiben 2 und 3 bilden den Pol einer Stromquelle. Nach Anlegen einer geeigneten Spannung glüht der Draht zwischen den Scheiben auf, und zwar derweise, daß die Temperatur des Drahtes sich der Foribewegungsrichiung entsprechend erhöht.

Die doppelte Scheibe ist in dem Patentiermittel eingetaucht. Das Mittel ist zweckmäßig ein Patentiersalz, das über elektrische Leitfähigkeit verfügt und im Stand ist, an dem gleichen Spannungsniveau die Rolle des elektrischen Kontaktes zu übernehmen; das Bad ist zweckmäßig in Form eines doppelten Wannensystems ausgestaltet. Die untere Wanne 5, die in der bekannten Weise von außen geheizt wird und die die entsprechende Temperatur (etwa 500^cC) des Patentiermittels si chert, dient gleichzeitig als Pufferbehälter, das Patentiermittel 4 wird unter Zuhilfenahme einer Pumpe 6. zweckmäßig einer Mammutpumpe, in die Patentierwanne 7 geliefert.
In dem, in der oberen Wanne vorhandenen Patentiermittel ist die doppelte Scheibe 2 derweise eingetaucht, daß die an der Mantelfläche sich befindenden Drähte von dem Patentiermittel während des Betriebes bedeckt seien. Der obere Flansch der oberen Wanne ist über der

Fortbewegungshöhe des Drahtes angeordnet und ist an der Eintrittsstelle und Austrittsstelle des Drahtes, um die unbehinderte Fortbewegung zu sichern, geöffnet, gleichzeitig gelangt das durch die Pumpe gelieferte Patentiermittel durch diese in den unteren Pufferteil zurück.

Mit Hinblick darauf, daß d? ^ d\ und der Draht an dem Mantelteil kleineren bzw. größeren Durchmessers geführt, die Umlaufgeschwindigkeit dein jeweiligen Mantelteil entsprechend zunimmt, da sie bei dem Teil mit einem größeren Durchmesser selbstverständlich größer ist, ist der Draht gezwungen, an der zwischen den beiden Scheiben vorhandenen Strecke eine Umformung zu überstehen. Es ist eine bekannte Tatsache, daß diese Umformung eben dort stattfindet, wo der Umformungswiderstand des Drahtes der kleinste ist, d. h. an der wärmsten Stelle, direkt vor dem Eintritt des Drahtes in das Patentierbad.

Die Anlage kann, sich der elektrischer Einspeisung anpassend, in zweiphasiger, drei- oder mehrphasiger Ausführung hergestellt werden.

Die zweiphasige Anlage ist in F i g. 3, an der Ziehmaschine angeschlossen, dargestellt, natürlicherweise können die drei- oder mehrphasigen Anlagen ähnlicherweise angeschlossen werden; der Anschluß kann nach oder vor den Ziehmaschinen oder zwischen denen erfolgen. In der Figur ist der an sich bekannte FlächenauFbereiter, in dem Prozeß eingesetzt, dargestellt. Selbstverständlich, wenn die Anlage nach der Ziehmaschine betrieben wird, muß die doppelte Scheibe an sich bekannter Weise mit der Geschwindigkeit der Ziehmaschine übereinstimmend angetrieben werden. Dieser Antrieb ist bei einer Zwischen- oder Vorschaltung nicht unbedingt erforderlich, aber eine Anwendung ist möglich.

Theoretisch können die vorhererwähnten Anpassungsmethoden bei Ziehmaschinen jedweden Typs durchgeführt werden. In der Praxis können diese jedoch, da bei der Fertigungsstraße ein Betriebszustand bei dem die Ziehmaschine während des Betriebes der Patentieranlage nicht abgestellt werden muß, nicht sichergestellt werden kann, zweckmäßig bei den Maschinen des Bacro-Systems Anwendung finden.

Selbstverständlich kann die Anlage auch als eine selbstständige Einheit betrieben werden, in diesem Fall sollte die doppelte Scheibe an sich bekannter Weise angetrieben werden.

Das Ausführungsbeispiel mit der J-Schaltung der dreiphasigen Anlage ist in F i g. 4 dargestellt Unter analoger Anwendung des Prinzips ist eine mehrphasige Schaltung mit mehreren Leitscheiben ebenfalls möglich. Bei einer entsprechenden Führung der Leitungen und sinngemäßem Anlegen der Spannung kann auch eine V-Schaltung realisiert werden.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens und der zur Durchführung geeigneten Anlagen liegen in dem Folgenden:

Bei der Herstellung von Stahldraht ist die Möglichkeit der Kombination der beiden grundsätzlichen Arbeitsgänge — Patentieren und Ziehen — gegeben, so können Fertigungsstraßen zur Herstellung von Fertigprodukten aus Walzdraht zustande gebracht werden.

Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die erfindungsgemäße Lösung die Möglichkeit einer, das zunderarme Glühen sicherstellenden direkten Salzkontakt-Widerstandsheizung und das Mittel einer mit Warmebehandlung kombinierten Warmverformung gewährleistet.

Durch die Anwendung der Sammeltrommel ergaben sich kleine konstruktive Abmessungen. Die Identität des Vorwärme- und Patentierbads bietet die Möglichkeit der weiteren Vereinfachung der Anlage. Die geringen Konstriiktionsabmessungen, der einfache Aufbau erfordern neben der hohen Produktivität niedrige Investitions- und Betriebskosten, wobei sich die technischen Parameter, wie z. B. die auf eine Flächeneinheit entfallende Produktion, das Verhältnis der nützlichen Kalorien und Verlustkalorien usw. günstig gestalten.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Patentieren von Stahldraht, dadurch gekennzeichnet, daß der Stahldraht an einen Marvteiteil einer in das Patentiermittel eingetauchten doppelten Scheibe, dann unter Richtungsänderung über eine außerhalb des Patentiermittels angeordnete Lenkscheibe geführt und schließlich zu einem weiteren Mantelteil der eingetauchten doppelten Scheibe geleitet wird, wobei jeweils mehrere Windungen des Stahldrahtes auf den Mantelteilen vorhanden sind, und daß zwischen der doppelten Scheibe oder dem Patentiermittel und der Lenkscheibe eine elektrische Spannung angelegt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der an den Mantelteilen aufgewickelte, einer Wärmebehandlung zu unterwerfende Draht von dem Patentiermittel bedeckt ist.

3. Einrichtung für das Patentieren von Stahldraht, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlage einer Patentierwanne (7), eine in die Patentierwanne eintauchende doppelte Scheibe (2) aufweist, daß außerhalb der Wanne eine Lenkscheibe (3) angeordnet ist, wobei die Patentierwanne (7) oder die doppelte Scheibe (2) an einen Pol einer Stromquelle und die Lenkscheibe (3) an den anderen Pol der Stromquelle angeschlossen ist.