DE914862C

DE914862C - Durchlaufverfahren und Vorrichtung zum Haerten, Vergueten und Biegen von Profilstaeben

Info

Publication number: DE914862C
Application number: DEH3479D
Authority: DE
Inventors: Heinrich Sundermann
Original assignee: HOHENLIMBURGER WALZWERKE AG
Current assignee: HOHENLIMBURGER WALZWERKE AG
Priority date: 1942-12-29
Filing date: 1942-12-29
Publication date: 1954-08-09

Description

Durchlaufverfahren und Vorrichtung zum Härten, Vergüten und Biegen von Profilstäben Es ist bekannt, Bänder aus Metall, insbesondere aus Stahl, im Durchziehverfahren in (51 oder Wasser zu härten und darauf anzulassen, wobei Härteofen, ()1- oder Wasserbecken und Anlaßstrecke hintereinander angeordnet sind.
Dieses bekannte Verfahren läßt sich aber auf Profilstäbe, insbesondere auf dünnwandige Stahlprofile, wie solche beispielsweise im Flugzeugbau Verwendung finden und durch Kaltwalzen oder Kaltziehen hergestellt werden, nicht anwenden, da diese Profilstäbe während des Erw ärmens ihre Form verlieren.
Ferner ist es schon bekanntgeworden, Stäbe von beschränkter Länge nach dem Erwärmen senkrecht in einer Härteflüssigkeit abzuschrecken. Auch dieses Verfahren läßt sich auf Profilstäbe, in Sonderheit auf Profilstäbe großer Länge, infolge der Temperaturunterschiede zwischen Anfang und Ende des Abschreckens und der sich darauf ergebenden Spannungsunterschiede nicht anwenden, weil diese Stäbe dadurch sowohl ihre Profilform als auch ihre vorgesehene Längenform verlieren.
Andererseits ist es aber vorteilhaft, die dünnwandigen Stahlprofile, besonders wenn eine hohe Festigkeit erreicht werden soll, noch zu vergüten, da#m,it der Werkstoff in bezug auf seine Festigkeit und seine Elastizität voll und ganz ausgenutzt werden kann. Zum Härten, Vergüten und Biegen solcher Profilstäbe wird nun erfindungsgemäß ein Durchlaufverfahren vorgeschlagen, bei dem diese während des Durchlaufens durch die Wärmezone allseitig umfaßt und geführt, sodann unmittelbar nach dem Austritt aus der Wärmezone gerichtet oder gebogen und darauf abgeschreckt und, wenn erforderlich, angelassen werden.
Zur Durchführung dieses Verfahrens werden 1luffeln aus hitzebeständigem Werkstoff verwendet, die als Durchtrittsöffnung das Profil des Härtegutes haben und dieses einbetten, wobei die Muffel entweder selbst beheizt werden kann oder aber in einem Durchlaufofen eingelegt ist. An dieser Muffel schließt sich das Härteaggregat an, durch welches das zu härtende Gut hindurchläuft. Daran kann ein Anlaßherd u@sw. noch eiregeschlossen werden. Durch den Gegenstand der Erfindung ist es ohne weiteres möglich, Profilstäbe, insbesondere Stahlpröfilstäbe mit geringen Wandstärken und hoher Festigkeit, einwandfrei zu härten, zu vergüten, zu richten oder zu biegen, ohne daß die Gefahr besteht, daß diese Stäbe an irgendeiner Stelle die Form verlieren. Da das Biegen der Profilstäbe in .der Wärme erfolgt, sind die fertigen Bogen spannungsfrei. Die Länge des Werkstückes spielt hierbei keine Rolle mehr, da hier kontinuierlich gehärtet bzw. vergütet wird. Hierdurch werden die anfangs beschriebenen verlangten guten Eigenschaften, wie höchste Festigkeit und Elastizität bei geringstem Gewicht, ohne weiteres erreicht: Gleichfalls wird bei sauberer Oberflächenbeschaffenheit die Dauerfestigkeit des Werkstoffes bedeutend erhöht. Außerdem ist die B:eulfestigkeit verbessert worden.
Es hat sich beispielsweise gezeigt, daß derartige erfindungsgemäß behandelte dünnwandige Profile, die im Querschnitt eine Hutform aufweisen, sich seitlich vollkommen elastisch zusammendrücken lassen und nach Nachlaß des Druckes in ihre alte Lage zurückgehen, ohne daß irgendwelche Verformungsspuren zurückbleiben. Dagegen bleiben bei gleichen Profilstäben ohne .die erfindungsgemäße Behandlung bei geringstem Druck Dauerverformungen zurück.
Die erhöhte Dauerfestigkeit, Elastizität usw. ist besonders für solche Profile, die im Flugzeugbau Verwendung finden, von großer Bedeutung, da diese hierdurch den Leichtmetallprofilen in jeder Beziehung auch gewichtsmäßig und volumenmäßig weit überlegen sind. Außerdem ergibt sich gegenüber den Leichtmetallprofilen eine erhöhte Alterungsbeständigkeit. Gleichfalls ist die Verbindung mit anderen Stahlteilen erheblich einfacher, da nicht, wie beispielsweise beim Zusammenbau von Leichtmetall und Stahl, besondere Isolierschichten notwendig sind. Hinzu kommt noch, daß die auf diese Weise vergüteten Werkstoffe den nicht vergüteten Werkstoffen mit wertvollen Zulegierungen gleichzusetzen sind: Es -wird also zudem noch eine Ersparnis an wertvollen Legierungselementen erzielt.
In der Zeichnung sind in den Abb. i bis 6 einige Beispiele des Gegenstands der Erfindung dargestellt. Die Abb. i und 2 zeigen eine Vorrichtung im Längs- und Querschnitt, bei der die Muffele aus feuerfestem Werkstoff im Durchlaufofen 3 eingesetzt wird, der elektrisch beheizt ist. Der kann natürlich auch auf andere Weise aufgeheizt werden. An der Muffel :2 schließt sich ein allseitig beweglich angeordneter Härtebehälter q. mit den Ein- und Austrittsöffnungen 6 und 7 für die Kühlflüssigkeit an. Drück und Temperaturen der Kühlflüssigkeit können den jeweiligen Verhältnissen ängepaßt werden: Hinter diesem Härtebehälter d. kann noch eine Vergütestrecke eingebaut werden, die gleichfalls im Querschnitt das Profil des Stabes als Durchlaßöffnung hat. Es können auch ohne weiteres beheizte Walzenpaare zum Anlassen verwendet -werden, die entsprechend profiliert sind.
Die Durchtrittsöffnung der Muffel :2 entspricht dem Profil des Härtegutes. Der Härtebehälter ist zum Zweck . des gleichmäßigen Benetzens des Härtegutes mit der Kühlflüssigkeit und zum Zweck des strichweisen Abschreekens, d. h. zum spritzenfreien Abschrecken mit einem porösen Element, beispielsweise Schwamm, gebrannter Ton, Kieselgur usw., gefüllt. Diese mit der Kühlflüssigkeit getränkte Füllung des= Behälters q., die sich dicht um das durchlaufende Profil herumlegt, verwehrt der Außenluft den Zutritt zum erwärmten Gut und dient auf diese Weise als Abdichtung.
Der zu erwärmende Profilstahl ist in den meisten Fällen noch mit einer dünnen Schicht Ziehfett behaftet, welche beim Eintritt in die Muffel vergast oder verdampft, den Muffelraum ausfüllt und -so der Außenluft den Eintritt in das Innere der Muffel verwehrt. Das Ziehfett dient gewissermaßen hier als Schutzgas. Nach dem Austritt aus den Durchlaufofen wird der auf Härtetemperatur gebrachte Profilstab i unmittelbar gerichtet oder gebogen und durch den Behälter q. hindurchgezogen.
In den Abb. 3 und q. ist derselbe Durchlaufofen 3 dargestellt, jedoch sind hier an Stelle des Kühlbehälters q. Kühlplatten g und io angebracht, und zwar dienen diese einmal zum Abschrecken und zum anderen zum Lenken des Profilstabes 8 in die verlangte Kurvenform. Der Stab 8 wird auch hier in seiner Längsformgebung beeinflußt. Es ist möglich, dem Profilstab 8 durch Ausgestaltung der Kühlplatten jede gewünschte Kurvenform zu geben, so daß diese später zu bestimmten Konstruktionen zusammengesetzt werden können. Als Kühlflüssigkeit kann hier beispielsweise Wasser, Öl oder ein anderes Mittel, wie Salzlösung usw., dienen. Auch besteht die Möglichkeit, luftgekühlte, mit Rippen versehene Formplatten zu verwenden.. Die Temperatur der Kühlflüssigkeit richtet sich nach Art des Werkstoffes und nach seinen Härteeigenschaften.
Die Abb. 5 zeigt Kühldüsen 12, die um den Umfang des austretenden Profils i i angeordnet sind. Es können hier vorteilhaft Kühlgase, Kühldämpfe oder aber auch gekühlte Schutzgase Verwendung finden. Hinter diesen Kühldüsen 12 sind im Abstand Richtrollen oder Walzen eingebaut.
Gemäß Abb. 6 sind hinter dem Durchlaufofen 3 Kühlzylinder 15 und anschließend daran ein Rollgang i6 zur Aufnahme des gehärteten und gerichteten Profils 14 angeordnet.
Sollen die Profilstäbe beispielsweise für eine spätere Oberflächenbehandlung eine vollkommen blanke Oberfläche beibehalten, so kann die ganze Anlage unter Schutzgas gesetzt werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Durchlaufverfahren zum Härten, Vergüten und Biegen von Profilstäben, die aus Metallbändern oder -streifen, insbesondere aus Stahlbändern, durch Kaltwalzen oder Kaltzug hergestellt sind, dadurch gekennzeichnet, daß diese Profilstäbe während des Durchlaufens durch die Wärmezone allseitig umfaßt und geführt werden, daß diese sodann unmittelbar nach dem Austritt aus der Wärmezone gerichtet bzw. gebogen und darauf abgeschreckt und, wenn erforderlich, noch zusätzlich angelassen werden.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Durchlaufverfahrens nach Anspruch i, gekennzeichnet durch beheizbare Muffeln oder in einem Durchlaufofen eingelegte Muffeln, deren Durchlauföffnung der Profilform des Walzgutes entspricht, und durch an der Austrittsstelle der Muffeln angeordneter beweglich allseitig verstellbarer Härtebehälter, durch den der Profilstab hindurchläuft, wobei der Behälter mit einem porösen Mittel, wie z. B. Schwamm, Ton, Kieselgur usw., gefüllt ist, das von der Härteflüssigkeit durchtränkt ist und sich dicht um den Profilstab herumlegt sowie so angeordnet ist, daß es zum genauen strichweisen und spritzerfreien Abschrecken und zum Abdichten des auf Härtetemperatur gebrachten Stabes gegen die Außenluft dient. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 633 350. 43 565, 63a 258.