DE876695C

DE876695C - Device for the heat treatment of wire or the like.

Info

Publication number: DE876695C
Application number: DET5415A
Authority: DE
Inventors: Oscar Conrad Trautmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1958-07-31
Filing date: 1951-12-08
Publication date: 1953-05-18

Description

Einrichtung zur Wärmebehandlung von Draht od. dgl. Die Erfindung bezieht sich auf die Wärmebehandlung von Draht und ähnlichem Material im fortlaufenden Arbeitsgang durch Ausnutzung :des Widerstandes des Drahtes od.dgl. gegen denDurchgang eines elektrischen Stromes. Ein solches Verfahren der Wärmebehandlung von Draht bestand bisher gewöhnlich darin, daß der Draht fortschreitend durch ein Paar im Abstand angeordneter Bäder aus geschmolzenem Metall geführt und zwischen den Bädern einelektrisches Potential aufrechterhalten wurde, wodurch die Drahtstrecke, die zwischen den Oberflächen der Bäder liegt, durch den hindurchfließenden Strom erhitzt wurde. Da diese Bäder selbst als elektrische Kontakte wirken, steht der Drahtabschnitt, der von dem Abwickelhaspel in das erste Bad eintritt, unter Spannung. Daher ist es bisher nötig gewesen, den Abwickelhaspel, vom welchem der Draht abgezogen wird, elektrisch zu isolieren, indem z. B. ein Holzboden vorgesehen wird, um einen Arbeiter gegen elektrische Schläge zu schützen. Wenn auch die bei diesem Verfahren angewendete Spannung nicht besonders gefährlich ist, ist es nichtsdestoweniger erwünscht, unangenehme Einwirkungen durch lose Drahtenden zu vermeiden, die in Berührung mit geerdeten Gegenständen oder mit dem Arbeiter selbst kommen, der auf einem geerdeten Gegenstand steht, und aus diesem Grunde ist bisher ein Holzboden zum Tragen des Abwickelhaspels vorgesehen worden.Device for the heat treatment of wire od. The like. The invention relates on the heat treatment of wire and similar material in a continuous operation by utilizing: the resistance of the wire or the like. against the passage of a electric current. One such method was the heat treatment of wire hitherto usually in that the wire progressed through a pair at a distance arranged baths of molten metal and an electric between the baths Potential was maintained, thereby reducing the amount of wire running between the surfaces the baths was heated by the current flowing through it. Because these baths even act as electrical contacts, the wire section from the decoiler is standing enters the first bath, under tension. So it has been necessary so far, the To electrically isolate the decoiler from which the wire is drawn off by z. B. a wooden floor is provided to protect a worker against electric shocks to protect. Even if the tension used in this procedure is not great is dangerous, it is nevertheless desirable to cause unpleasant effects Avoid loose wire ends that come into contact with earthed objects or with come from the worker himself standing on an earthed object, and from this Basically, a wooden floor has been provided to carry the decoiler.

Da es üblich war, nur zwei Bäder aus geschmolzenem Metall vorzusehen, um die zwischen ihnen liegende Drahtstrecke rasch auf die gewünschte Temperatur zu erhitzen und das zweite Bad zum Anlassen zu benutzen, wurde gefunden, daB diese Arbeitsweise oft zu Änderungen in der Drahttemperatur Anlaß gab, was 'zu besonders nachteiligen Unregelmäßigkeiten -in- der Güte- des Drahtes führte.Since it was customary to have only two baths of molten metal, to quickly bring the wire between them to the desired temperature to heat and the second Using the bathroom for cranking has been found that this way of working often gave rise to changes in the wire temperature, which is why particularly disadvantageous irregularities -in- the quality- of the wire.

Zweck der Erfindung ist nun in der Hauptsache die Schaffung. einer Einrichtung, durch welche Draht oder ähnlicher Werkstoff in fortlaufendem Arbeitsgang mittels Hindurchleitens eines . elek= Irischen Stromes erhitzt wird und bei welcher die Notwendigkeit der elektrischen Isolierung des Haspels gegen Erde umgangen wird.The purpose of the invention is now mainly the creation. one Device through which wire or similar material is in continuous operation by passing a. elek = Irish current is heated and at which the need to electrically isolate the reel from earth is avoided.

Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht darin, eine Einrichtung zu schaffen, bei welcher die Temperatur des Drahtes stufenweise öder allmählich auf den gewünschten Höchstwert gesteigert wird.Another purpose of the invention is to provide a facility to at which the temperature of the wire increases gradually or gradually the desired maximum value is increased.

Die Erfindung wird nachstehend unter- Bezugnahme auf die Zeichnung beispielsweise erläutert. In der Zeichnung ist im schematischen Längsschnitt eine Einrichtung gemäß der Erfindung wiedergegeben, die eine Mehrzahl von Bädern oder Kontakttöpfen mit geschmolzenem Metall umfaßt, -durch welche ein Draht oder eine Mehrzähl von Drähten fortschreitend hindurchgezogen wird.The invention is described below with reference to the drawing for example explained. In the drawing is a schematic longitudinal section Device according to the invention reproduced, which has a plurality of baths or Contains contact pots with molten metal, -by which a wire or a A plurality of wires is progressively pulled through.

Die in der Zeichnung dargestellte Einrichtung weist drei- Kontakttöpfe i, 2 -und 3 auf, durch die ein Draht W oder vorzugsweise eine Mehrzahl von Drähten fortschreitend hindurchgeführt wird. Diese Töpfe haben vorzugsweise die Form von länglichen flachen Trögen, die, wie dargestellt, von einem geeigneten Wärmeisoliermaterial 4 umgeben sind. Jeder Topf .enthält. ein Metall, wie Blei, eine- Bleilegierung oder Salzmischung, die bei der erzeugten Betriebstemperatur einen geschmolzenen Zustand annimmt. .The device shown in the drawing has three contact pots i, 2 and 3, through which a wire W or preferably a plurality of wires is progressively passed through. These pots are preferably in the form of elongated flat troughs made of suitable thermal insulation material as shown 4 are surrounded. Each pot. Contains. a metal such as lead, a lead alloy or Salt mixture that has a molten state at the generated operating temperature accepts. .

Die Kontakttöpfe können auf der Betriebstemperatur mit Hilfe elektrischer Heizkörper oder Gas-oder Ölbrenner gehalten werden. Wie dargestellt, sind die Töpfe je mit einem elektrischen Heizelement 5 versehen, denen aus einer (nicht dargestellten) Energiequelle Strom durch Leiter 6 zugeführt wird, welche durch die Wand des betreffenden Topfes hindurchgeführt sind. Die metallische Flüssigkeit in den Kontakttöpfen i und 2 hat keine andere metallurgische Aufgabe, als mit dem sich vorwärts bewegenden Draht einen elektrischen Kontakt herzustellen. Eine solche Flüssigkeit wird auf einer Temperatur- von ungefähr 425° C gehalten, wenn reines Blei verwendet wird, oder auf einer Temperatur, bei welcher der Inhalt im wesentlichen flüssig ist, wenn , eine' Bleilegierung - oder Salzmischung verwendet wird. Der Kontakttopf 3 kann auch als Anlaßbad dienen, um dadurch dem Draht die erwünschten Eigenschaften zu erteilen.The contact pots can be at the operating temperature with the help of electrical Radiators or gas or oil burners are kept. As shown are the pots each provided with an electrical heating element 5, which consists of a (not shown) Energy source electricity is supplied through conductor 6, which passes through the wall of the concerned Pot are passed through. The metallic liquid in the contact pots i and 2 has no other metallurgical task than with the moving one Wire to make electrical contact. Such a liquid will be on maintained at a temperature of approximately 425 ° C if pure lead is used, or at a temperature at which the contents are substantially liquid, if 'a' lead alloy or salt mixture is used. The contact pot 3 can also serve as a tempering bath to give the wire the desired properties To give.

- Die ungefähre Höhe der Schmelze in den betreffenden Bädern ist durch die Linien 7, 8 und g angedeutet, und um den Draht unterhalb des Flüssigkeitsspiegels zu halten, wenn ei durch die betreffenden Töpfe hindurchgeht, sind darin Führungen oder Untertauchglieder.io, ii und 12 vorgesehen. Diese Untertauchglieder bestehen vorzugsweise aus Querstangen; auf deren Unterseite Nuten in einer Anzahl vorgesehen sind, die der Anzahl Drähte entspricht, für welche die Einrichtung bestimmt ist.- The approximate level of melt in the baths in question is through lines 7, 8 and g indicated, and around the wire below the liquid level to hold when egg passes through the pots in question are guides in it or submersible members.io, ii and 12 are provided. These submerged members exist preferably from cross bars; on the underside of which grooves are provided in a number corresponding to the number of wires for which the device is intended.

Am Eintrittsende des Kontakttopfes i ist eine Ralle 13 vorgesehen, über welche der Draht W geführt wird, der von dem Abwickelhaspel 14 abgezogen wird. Am Ausgangsende des Kontakttopfes 3 -sind Rollen 15 und 16 vorgesehen, über welche der Draht läuft und von wo er auf einen Aufwickelhaspel (nicht dargestellt) gewickelt wird. Zwischen den Kontakttöpfen i und 2 ist eine senkrecht einstellbare Rolle 17 vorgesehen, über welche .die Drahtstrecke oder der Drahtabschnitt zwischen diesen Kontakttöpfen geführt wird. Diese Rolle 17 ist vorzugsweise aus einem Kunststoff oder einem anderen Elektrizität und Wärme « isolierenden Material hergestellt, um Wärmeverluste und eine Erdung des heißen Drahtes zu verhindern. Die Länge dieser-Drahtstrecke W1 kann auf diese Weise eingestellt -werden, um ihren Widerstand gegen den Stromdurchgang zu verändern. Rollen 18, die in gleicher Weise vorzugsweise aus demselben Material bestehen, sind zwischen den Kontakttöpfen 2 und 3- vorgesehen und dienen dazu, die Drahtstrecke W2 zwischen diesen Kontakttöpfen zu führen..At the entry end of the contact pot i, a rail 13 is provided, over which the wire W, which is drawn off the decoiler 14, is guided. At the output end of the contact pot 3, rollers 15 and 16 are provided, over which the wire runs and from where it is wound onto a take-up reel (not shown). A vertically adjustable roller 17 is provided between the contact pots i and 2, via which the wire path or the wire section is guided between these contact pots. This roller 17 is preferably made of a plastic or other electricity and heat "insulating material to prevent heat loss and grounding of the hot wire. The length of this wire section W1 can be adjusted in this way in order to change its resistance to the passage of current. Rollers 18, which are preferably made of the same material in the same way, are provided between the contact pots 2 and 3 and serve to guide the wire path W2 between these contact pots.

Isolierte Gehäuse ig und 2o schließen die Drahtstrecken W1 bzw. W2 ein, um Wärmeverluste in dem Draht zu vermindern.Insulated housings ig and 2o close the wire sections W1 and W2, respectively to reduce heat loss in the wire.

Stromleiter 2i und 22, -stehen in elektrischem Kontakt mit dem geschmolzenen Metall in den Kontakttöpfen i bzw. 2 und bilden einen Teil eines elektrischen Stromkreises, der nachstehend als .der erste Heizkreis bezeichnet werden soll. Dieser erste Heizkreis enthält -den Leiter 21, das geschmolzene Metall im Kontakttopf i, die Drahtstrecke W1, das geschmolzene Metall im Kontakttopf 2 und den Leiter 22. Ein zweiter Heizkreis ist vorgesehen, welcher den Leiter 22, das geschmolzene Metall im Kontakttopf 2, die Drahtstrecke W2, das geschmolzene Metall im Kontakttopf 3 und einen Leiter 23 enthält, der in elektrischem Kontakt mit dem geschmolzenen Metall im Kontakttopf 3 steht. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, sind diese beiden Heizkreise parallel geschaltet und werden aus einer (nicht dargestellten) Stromquelle über einen schematisch dargestellten Transformator 24 gespeist. Der Durchgang eines elektrischen Stromes durch diese Heizkreise bewirkt eine Erhitzung der zwischen den Flüssigkeitsspiegeln der betreffenden Bäder. gebildeten Drahtstrecken W, und W2 auf Grund ihres Widerstandes gegen den Durchgang dieses Stromes. Das Verfahren zur Erhitzung einer zwischen Metallflüssigkeitskontakten liegenden Drahtstrecke mittels des Durchganges von Strom ist in der amerikanischen Patentschrift 2 300 32g beschrieben.Current conductors 2i and 22 are in electrical contact with the molten one Metal in contact pots i and 2 and form part of an electrical circuit, which will hereinafter be referred to as .the first heating circuit. This first heating circuit contains -the conductor 21, the molten metal in the contact pot i, the wire line W1, the molten metal in the contact pot 2 and the conductor 22. A second heating circuit is provided, which the conductor 22, the molten metal in the contact pot 2, the wire section W2, the molten metal in the contact pot 3 and a conductor 23 that is in electrical contact with the molten metal in the contact pot 3 stands. As can be seen from the drawing, these two heating circuits are parallel switched and are from a (not shown) power source via a schematic Transformer 24 shown is fed. The passage of an electric current This heating circuit causes the heating between the liquid levels of the baths concerned. formed wire routes W, and W2 due to their resistance against the passage of this stream. The process of heating one between metal-liquid contacts lying wire route by means of the passage of electricity is in the American Patent Specification 2,300 32g.

Es ist zu bemerken, :daß die Heizkreise parallel geschaltet sind und daß daher die zwischen den Kontakttöpfen i und 2 und zwischen den Kontakttöpfen. 2 und 3 aufrechterhaltenen Potentiale gleich sind. Der Kontakttopf 2 kann in einem Trog aus dielektrischem Material angeordnet oder in anderer Weise elektrisch isoliert sein. Die Kontakttöpfe i und 3 sind dagegen bei 25 geerdet. Auf diese Weise ist der Teil des Drahtes zwischen dem Abwickelhaspel 14 und der Oberfläche der metallischen Flüssigkeit im Kontakttopf i mit keinem elektrischen Potential geladen, und es ist somit nicht notwendig, einen Holzuntersatz für den Abwickelliaspel vorzusehen oder diesen auf andere Weise zu isolieren, und zwar deswegen, weil der Kontakttopf i geerdet ist. Aus demselben Grund brauchen die verschiedenen Rollen und der Aufwickelhaspel hinter dem Kontakttopf 3 nicht elektrisch isoliert zu werden. So können der Abwickelhaspel 14 und die Rolle 16 mit Erde verbunden werden, wie dies bei 26 bzw. 27 angedeutet ist. In dem Zweibadsystem würde es nicht möglich sein, beide Bäder mit Erde zu verbinden, und daher bestehen dort das Problem und der Aufwand für die elektrische Isolierung des Haspels. Dadurch, daß wenigstens drei Bäder vorgesehen werden, ist es möglich, das erste und das letzte Bad zu erden und dadurch die Notwendigkeit der Isolierung des Haspels zu umgehen.It should be noted that: that the heating circuits are connected in parallel and that therefore the between the contact pots i and 2 and between the contact pots. 2 and 3 maintained potentials are equal. The contact pot 2 can be in one Trough made of dielectric material arranged or otherwise electrically insulated be. The contact pots i and 3, on the other hand, are grounded at 25. on this way is the portion of the wire between the decoiler 14 and the surface the metallic liquid in the contact pot i with no electrical potential loaded, and it is therefore not necessary to use a wooden base for the unwinding slide to provide or isolate it in some other way because of the Contact pot i is grounded. For the same reason they need different roles and the take-up reel behind the contact pot 3 not to be electrically isolated. Thus, the decoiler 14 and the roller 16 can be connected to earth, such as this is indicated at 26 and 27, respectively. It would not be possible in the two-bath system be to connect both baths to earth, and therefore there is the problem and the expense of electrical insulation of the reel. By that at least If three baths are provided, it is possible to ground the first and the last bath and thereby avoiding the need to isolate the reel.

Weiterhin wird dadurch, daß drei oder mehrere Bäder vorgesehen werden, die Möglichkeit geschaffen, eine allmähliche oder stufenweise Erhitzung,der Drahtabschnitte zwischen benachbarten Bädern herbeizuführen, so daß das Entstehen unerwünschter Drahtqualitäten vermieden wird, wie sie bei dem Zweibäderverfahren erhalten werden, bei welchem Änderungen in der Temperatur des Drahtes oft die Folge einer zu raschen Erhitzung sind. Bei der in der Zeichnung wiedergegebenen Einrichtung werden an die beiden Heizkreise gleiche elektrische Potentiale angelegt. Um die Temperatur aufeinanderfolgender Drahtstrecken gleichmäßig zu erhöhen, ist es erforderlich, den Strom in diesen Drahtstrecken in der Wanderrichtung des Drahtes zu steigern, und daher ist es nötig, da gleiche Potentiale angelegt werden, die Länge jeder folgenden Drahtstrecke allmählich zu verringern und auf diese Weise den Widerstand der aufeinanderfolgenden Drahtstrecken gegen den Stromdurchgang herabzusetzen. So ist die Drahtstrecke W1 etwas länger als die Strecke W@, und die senkrecht einstellbare Rolle 17 kann dazu benutzt werden, die Länge der Drahtstrecke Wi zu ändern. Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung soll gewöhnlich die Drahttemperatur der Strecke W1 an der Eingangsstelle des Kontakttopfes 2 etwa 450° C betragen, und demgemäß soll die Temperatur der Itetallflüssigkeit im Kontakttopf 2 im wesentlichen die gleiche sein. Der Widerstand der Drahtstrecke W2, der auf Grund ihrer etwas geringeren Länge niedriger ist, bewirkt, daß diese Strecke stärker erhitzt wird, vorzugsweise auf eine Temperatur von etwa 870' C. Der Kontakttopf 3 hat dann den weiteren Zweck eines Anlaßbades, das gewöhnlich auf einer Temperatur von ungefähr 5io' C gehalten wird. Der Kontakttopf i kann geschmolzenes reines Blei bei einer Temperatur von etwa 4300 C enthalten. Auf diese Weise wird eine allmähliche Erhitzung des Drahtes vor seinem Anlassen bewirkt, und dadurch werden die nachteiligen Ergebnisse der zu raschen Erhitzung einer einzelnen Drahtstrecke bei dem Zweibädersystem ausgeschaltet. Es ist ersichtlich, daß eine allmählichere Erhitzung des Drahtes dadurch erhalten werden kann, daß mehr als drei Bäder verwendet werden, und es ist zu bemerken, daß das in der Zeichnung dargestellte System lediglich ein Erläuterungsbeispiel bildet.Furthermore, the fact that three or more baths are provided, the possibility is created to bring about a gradual or step-wise heating of the wire sections between adjacent baths, so that the creation of undesirable wire qualities is avoided, as they are obtained in the two-bath process, in which changes in the temperature of the wire are often the result of too rapid heating. In the device shown in the drawing, the same electrical potentials are applied to the two heating circuits. In order to raise the temperature of successive wire runs uniformly, it is necessary to increase the current in these wire runs in the traveling direction of the wire, and therefore, since equal potentials are applied, it is necessary to gradually decrease the length of each subsequent wire run and in this way reduce the resistance of the successive wire sections to the passage of current. The wire section W1 is slightly longer than the section W @, and the vertically adjustable roller 17 can be used to change the length of the wire section Wi. In the method according to the invention, the wire temperature of the section W1 at the entry point of the contact pot 2 should usually be about 450 ° C., and accordingly the temperature of the metal liquid in the contact pot 2 should be essentially the same. The resistance of the wire section W2, which is lower due to its somewhat shorter length, causes this section to be heated more, preferably to a temperature of about 870 ° C. The contact pot 3 then has the further purpose of a tempering bath, usually on a Temperature of about 50 ° C is maintained. The contact pot i can contain molten pure lead at a temperature of approximately 4300.degree. In this way, the wire is gradually heated prior to tempering and thereby eliminates the detrimental results of overheating a single length of wire in the two-bath system. It will be seen that more gradual heating of the wire can be obtained by using more than three baths, and it should be noted that the system shown in the drawing is merely an illustrative example.

Es ist somit ersichtlich, daß die Erfindung eine Einrichtung schafft, bei welcher die Drahttemperatur allmählich erhöht wird, um eine größere Gleichmäßigkeit der Drahteigenschaften zu erzielen, und bei welchen die Notwendigkeit der Isolierung des Haspels umgangen ist.It can thus be seen that the invention provides a device at which the wire temperature is gradually increased for greater uniformity of the wire properties, and which the need for insulation of the reel is bypassed.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device for heat treatment of wire or similar material, which in continuous operation through at a distance one behind the other arranged, an electrically conductive liquid containing contact pots out and between them for the purpose of direct electrical heating of the material the intermediate distance an electrical potential is maintained, marked through a series of at least three such contact pots, through one in each of the Contact pots provided device, which the wire under the surface of the molten metal as it is continuously drawn through it and: by means of grounding the first and last contact pot of the series.

2. Device according to claim i or 2, characterized by one between the first and second contact pot and between the second and third contact pot: the series existing potential.

3. Device according to one of claims i and 2, characterized characterized in that means are provided for grounding a payout reel.

4. Establishment according to claim 2, characterized in that the two electrical circuits are in parallel. are connected to each other to an electrical power source in such a way that in the circuits equal potentials are maintained.

5. Device according to one of the claims i to .4, characterized in that for guiding the wire sections between the Contact pots devices are provided, which the successive wire sections keep on progressively shorter lengths.

6. Device according to one of the preceding Claims, characterized in that the first and third contact pot are grounded and the second contact pot is electrically isolated.