DE1077879B

DE1077879B - Vorrichtung zum Kuehlen von Draehten aus Nichteisenmetallen bei der Herstellung durch Walzen

Info

Publication number: DE1077879B
Application number: DEA22922A
Authority: DE
Inventors: Per Sven Engelbrek Fredriksson; Olof Alvar Granstroem
Original assignee: Svenska Metallverken AB
Current assignee: Svenska Metallverken AB
Priority date: 1954-06-24
Filing date: 1955-06-22
Publication date: 1960-03-17
Also published as: FR1126385A; US2856803A; GB773108A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Kühlen von Drähten aus Nichteisenmetallen bei der Herstellung durch Walzen, wobei der Draht zwischen zwei Walzstichen durch mehrere koaxial hintereinander angeordnete, an einer Druckwasserzuleitung angeschlossene Kühlrohre geführt und unmittelbar vom Kühlmittel umströmt wird.

Im allgemeinen wird beim Drahtwalzen eine bestimmte Mindestfestigkeit des gewalzten Drahtes gefordert. Diese Mindestfestigkeit hängt vom Durchmesser des fertigen bzw. des gezogenen Drahtes ab. Bei dünnen Drähten ist es zumeist nicht schwierig, einen Walzdraht von genügender Festigkeit auszubringen. Wenn indessen der Enddraht einen größeren Durchmesser hat bzw. wenn die Ziehabnahme des Walzdrahtes klein ist, stellen sich der Erzeugung eines Walzdrahtes von genügender Festigkeit bisweilen große Schwierigkeiten entgegen. Es ist möglich, von einem dicken Walzdraht auszugehen, um eine genügende Ouerschnittsabnahme auch bei großem Durchmesser des Enddrahtes zu erhalten. Dieses Vorgehen beansprucht indessen das anzuwendende Walzwerk sehr, wenn man auf den benötigten Drahtausgangsdurchmesser übergeht, und überdies sind die normalen Drahtzüge ebenfalls nicht in der Lage, derart dicke Walzdrähte abzuziehen. Gleichzeitig wird der Kraftbedarf des Drahtzuges beträchtlich größer, als wenn man in der Lage ist, von dünnerem Walzdraht auszugehen.

Eine höhere Endfestigkeit des Walzdrahtes kann dadurch erreicht werden, daß den Ringen die Möglichkeit gegeben wird, beim Auslaufen abzukühlen. Dieses ist normalerweise der Fall bei Einzelwalzungen mit Hahdzuführung. Das Verfahren wurde besonders bei dem Versuch angewendet, hohe Festigkeit im Walzdfaht zu erreichen; das erwähnte Ergebnis bleibt aber eine natürliche Folge der Einzelwalzung. Bei vollständig automatischem Drahtwalzen hingegen erfolgt das Vorschieben des Drahtes zwischen den einzelnen Walzstichen ebenfalls voll automatisch, und der gewalzte Draht hat gar" nicht die Möglichkeit, in nennenswertem Maße" abzukühlen. Überdies ist die Walzabnahme großer, was wiederum zu einer Temperaturerhöhung des Drahtes beim Walzvorgang selbst führt und wodurch bewirkt wird, daß das Walzmaterial noch weicher herauskommt, anstatt eine erhöhte Festigkeit aufzuweisen.

Es ist bereits erkannt worden, daß man eine erwünschte Kaltbehandlung des Walzdrahtes vornehmen kann und dadurch eine Zunahme der Festigkeit erreicht, wenn der Draht beim Durchlaufen der Walzenpaare durch eine Kühlflüssigkeit geführt wird. Dabei ist es von wesentlicher Bedeutung, daß eine wirksame Kühlung erzielt wird. Infolgedessen ist in der Praxis Vorrichtung zum Kühlen von Drähten

aus Nichteisenmetallen
bei der Herstellung durch Walzen

Anmelder:

Aktiebolaget Svenska Metallverken,
Västeräs (Schweden)

Vertreter; Dipl.-Ing. H. Wiemuth, Patentanwalt,
Düsseldorf-Oberkassel, Hansaallee 255

Beanspruchte Priorität:
Schweden vom 24. Juni 1954

. Per Sven Engelbrekt Fredriksson
und Olof Alvar Granström, Västeräs (Schweden),
sind als Erfinder genannt worden

das gewünschte Ziel nur erreichbar, wenn strömende Kühlflüssigkeit angewendet wird.

Eine bekannte Kühlvorrichtung an Drahtwalzwerken weist zu diesem Zweck in den vom Draht durchlaufenen Kühlrohren in geeigneten Zwischenräumen eingesetzte Kühlkammern auf, in denen mittels Düsen Strahlen kalten Wassers auf den durchlaufenden heißen Draht gerichtet werden. Wenn auch das Wasser unter Druck zugeführt wird, so genügt dieser allein noch nicht, um das Verdampfen wirksam zu verhüten, weil eine gewisse Stauung innerhalb der Kühlkammern infolge der senkrecht zur Durchlaufrichtung auf treffenden Wasserstrahlen kaum zu vermeiden ist. . .

Auch an Metallstrangpressen ist die Kühlung der hergestellten Drähte bereits verwirklicht worden, jedoch ist eine solche Kühlung für die Anwendung an Drahtwalzwerken auch nicht geeignet, weil die Kühlflüssigkeit zum Verdampfen kommen würde, wenn der Knüppel in einem Drahtwalzwerk in einen mit Kühlmedium gefüllten Kanal eingeführt würde.

Die Erfindung bezweckt die Schaffung einer wirkungsvollen Kühlvorrichtung an Drahtwalzwerken für Drähte aus Nichteisenmetallen, und sie besteht darin, daß der Kühlmittelanschluß schräg zur Achse des Kühlr.ohres angeordnet.ist. Besonders wirksam wird die erfindungsgemäße Vorrichtung durch das weitere Merkmal, daß der Kühlmittelanschluß außerdem tan-

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gential zum Rohr angeordnet ist, so daß das Kühlrohr schraubenförmig vom Kühlmittel durchströmt wird.

Es ist empfehlenswert, den Draht möglichst nahe an dem Walzgerüst, in dem er fertiggewalzt wird, einer Kühlung zu unterziehen, um die gewünschte Kaltverfestigung durch einen Walzvorgang unmittelbar nach der Kühlung zu erhalten. Bei einer bevorzugten Ausiührungsform eines mit einer Vorrichtung gemäß der Erfindung ausgerüsteten Walzwerkes wird der Draht zwischen dem zweiten und dritten Walzstich vor dem Fertigwalzen gekühlt. Die Kühlung kann jedoch auch zwischen einem oder mehreren der anderen Walzgerüste eingebaut sein. Als Kühlflüssigkeit kann jede geeignete Flüssigkeit Anwendung finden, insbesondere Wasser oder eine Wasser-Öl-Emulsion. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die gleiche Kühlflüssigkeit, die zum Kühlen der Walzgerüste dient, auch für die Drahtkühlung benutzt wird, weil hierdurch eine Vereinfachung der Leitungssysteme möglich ist.

Ein wesentlicher Vorzug der Erfindung ist in der Kontrollmöglichkeit der Kühlungsintensität zu sehen. Vielfach ist es erwünscht, daß die Härte des Drahtes eine gewisse Höchstgrenze nicht übersteigt. Bei Benutzung einer Kühlvorrichtung gemäß der Erfindung ist eine genaue Kontrolle und Regelung des Kühlvorganges möglich. Eine besonders geeignete Maßnahme zur Regelung der Intensität der Abkühlung besteht darin, die Kühlungsintensität in Abhängigkeit vom Kraftverbrauch in den Walzgerüsten so zu verändern, daß der fertiggewalzte Draht die gewünschte Festigkeit hat.

Zu diesem Zweck weist das Walzwerk eine Anzahl mit der Walzrille in einer Linie angeordneter offener Führungsrohre auf, deren Weite so gering ist, daß der durchtretende Draht von einer möglichst dünnen Hülle von Kühlmitteln umgeben ist, wobei die Rohre an ein Pumpenaggregat für das Kühlmittel angeschlossen sind, das eine solche Fördermenge liefern kann, daß in den Rohren ein hoher Druck, beispielsweise ein Überdruck von 1 bis 10 atm, aufrechterhalten wird bei entsprechender Durchflußgeschwindigkeit des Kühlmittels.

Weiterhin ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß jedes Kühlrohr an seinem Einlaßende derart aufgebördelt ist, daß das Einführungsende des Drahtes in die Bohrung des Kühlrohres leicht einführbar ist. Ein weiteres Merkmal besteht darin, daß das Kühlrohr mit dem Rahmen der Vorrichtung derart verbunden ist, daß es aus seiner Arbeitsstellung herausgebracht wird, wenn der Draht sich verklemmt. Dabei kann das Kühlrohr mit dem Rahmen durch zwei Paar federbetätigte Kugeln verbunden sein, die in Ausnehmungen des Rohres oder der Klemmvorrichtung für das Rohr eingreifen.

Eine Ausführungsform einer Vorrichtung zum Kühlen gemäß der Erfindung ist in den Zeichnungen beispielsweise dargestellt.

Fig. 1 ist eine Ansicht eines Drahtwalzwerkes mit Vorrichtungen für das erfindungsgemäße Kühlen des Drahtes zwischen zwei Walzgerüsten;

Fig. 2 zeigt einen Grundriß des in Fig. 1 dargestellten Walzwerkes;

Fig. 3 und 4 sind Schnitte entlang den Linien HI-III . bzw. IV-IV der Fig. 2.

In der Fig. 1 bezeichnet 1 ein Walzgerüst, beispielsweise das drittletzte, und 2 das nachfolgende Walzgerüst. Der heiße Walzdraht tritt aus dem Walzgerüst 1 aus, wobei der ungefähre Drahtweg mit 3 bezeichnet ist. Sodann tritt der heiße Draht in mehrere koaxial hintereinander angeordnete Kühlrohre 4 ein. Zum Zuführen des Kühlmittels, beispielsweise Wasser (s. insbesondere Fig. 4), sind in der Nähe des Einlaßendes jedes Kühlrohres 4 Zuführleitungen 5, 6 vorgesehen. Diese Zuführleitungen 5 und 6 sind in geeigneter Weise an jedem Kühlrohr 4 befestigt, und zwar derart, daß die Kühlflüssigkeit in das Kühlrohr tangential gerichtet einströmt, und zwar unter einem bestimmten Winkel zur Längsrichtung des Kühlrohres,

ίο wodurch der Kühlflüssigkeit im Rohr 4 eine schraubenförmige Bewegung erteilt wird. In der Zeichnung ist der Flüssigkeitsstrom durch die Kühlrohre gleichlaufend in bezug auf die Bewegungsrichtung des Drahtes dargestellt, die Kühlflüssigkeit kann jedoch auch gegenläufig geführt sein.

Um indessen mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine genügende Kühlwirkung zu erzielen, ist es erwünscht, eine möglichst dünne Wasserumhüllung um den durch die Rohre 4 laufenden Draht zu schaffen

so und für einen großen Unterschied zwischen den Geschwindigkeiten des warmen Drahtes und des Kühlmittels zu sorgen, da sonst die notwendige rasche Abkühlung nicht eintreten würde. Andererseits würde eine gewisse Kühlwirkung auch bei Vorliegen einer

^a5 dicken Wasserumhüllung zu erreichen sein. In diesem Falle wäre jedoch in Anbetracht der Tatsache, daß die Rohre 4 ganz offen sind, eine Pumpenanlage von beträchtlicher Fördermenge notwendig, um einen schnellen Durchfluß zu gewährleisten und sicherzustellen, daß das Kühlmittel immer mit allen Punkten das warmen Drahtes in Berührung bleibt. Das Anbringen von Verschlußgliedern würde sowohl den Aufbau als auch die Benutzung der Vorrichtung erschweren.

Demgemäß sind die Rohre 4 gegenüber dem Draht so eng gehalten, daß nur ein kleiner Zwischenraum zwischen der Rohrwandung und dem warmen Draht verbleibt.

Dieses erfordert eine genaue Führung des warmen Drahtes in den Rohren 4. Zu diesem Zweck sind die Rohre 4, wie die Fig. 1 und 2 zeigen, an ihren Einlaßenden aufgebördelt, so daß das Einführungsende des Drahtes leicht in die Rohre 4 eintreten kann.

Vorzugsweise werden die Kühlrohre 4 so aufgehängt, daß sie leicht aus ihrer Arbeitsstellung entfernt werden können, wenn der Draht klemmen sollte. Dieses kann beispielsweise so geschehen, wie es in Fig. 3 im einzelnen dargestellt ist. Innerhalb des als Sammelbecken für die Kühlflüssigkeit ausgebildeten und an Konsolen 8 und 9 der Walzgerüste angebrachten Rahmens 7 befinden sich zwei Auflager für die Kühlrohre 4. Der Rahmen 7 hat weiterhin einen Auslaß 10 für die Kühlflüssigkeit. Auf jedem der die Kühlrohre 4 tragenden Auflager sind zwei Halter 12 rnit federbetätigten Kugeln 13 vorgesehen, die auf eine Klemmvorrichtung 14 einwirken. Jedes Kühlrohr 4 ist auf diese Weise in zwei dieser Klemmhülsen 14 gehalten. Die Federkraft kann durch Einstellschrauben 15 geregelt werden. Die am Ende jedes Kühlrohres 4 befindlichen Einlaufrohre 5, 6 sind beispielsweise mit Schläuchen an die Zuführrohre angeschlossen. Wenn sich der Draht während des Walzvorganges in einem Kühlrohr 4 verklemmen sollte, würde das Rohr zusammen mit seinen beiden Klemmhülsen 14 aus seiner durch die Kugeln 13 eingestellten Lage mitgenommen werden, wobei die Schlauchkupplungen der Einlaufrohre 5., 6 abgestreift würden. Dadurch werden Beschädigungen der Vorrichtung vermieden.

Wie in der Zeichnung dargestellt ist, kann bei Bedarf eine beliebige Anzahl von Kühlrohren 4 je nach

der erwünschten Kühlwirkung hintereinander angeordnet werden. Die Darstellung zeigt vier Rohre.

Es sei erwähnt, daß die Erfindung sich nicht auf die beschriebene und dargestellte Ausführungsform beschränkt, sondern daß Abwandlungen derselben möglich sind, ohne daß der Grundgedanke der Erfindung verlassen wird.

Claims

Patentansprüche: IO

1. Vorrichtung zum Kühlen von Drähten aus Nichteisenmetallen bei der Herstellung durch Walzen, wobei der Draht zwischen zwei Walzstichen durch mehrere koaxial hintereinander angeordnete, an einer Druckwasserzuleitung angeschlossene Kühlrohre geführt und unmittelbar vom Kühlmittel umströmt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlmittelanschluß schräg zur Achse des Kühlrohres angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlmittelanschluß außer-

dem tangential zum Rohr angeordnet ist, so daß das Rohr schraubenförmig vom Kühlmittel durchströmt wird.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Kühlrohr (4) an seinem Einlaß ende derart auf gebördelt ist, daß das Einführungsende des Drahtes in die Bohrung des Kühlrohres leicht einführbar ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlrohr mit dem Rahmen der Vorrichtung derart verbunden ist, daß es aus seiner Arbeitsstellung herausgebracht wird, wenn der Draht sich verklemmt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlrohr mit dem Rahmen durch zwei Paar federbetätigte Kugeln verbunden ist, die in Ausnehmungen des Rohres oder der Klemmvorrichtung für das Rohr eingreifen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 557 455.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen