DE19940845C1 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Feindraht - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von FeindrahtInfo
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Abstract
Bei einem Verfahren zum Herstellen von Feindraht, insbesondere gezogenes, Draht-Ausgangsmaterial durch einen Wärmebehandlungsvorgang in einen ziehfähigen Zustand versetzt, dann gezogen und anschließend zum Erhalt vorgegebener mechanischer Eigenschaften vergütet wird, wird eine Weiterbildung vorgeschlagen, bei der der gezogene Draht zum Vergüten mindestens eine zuvor bereits zur Durchführung des Wärmebehandlungsvorganges eingesetzte Ofen- und/oder Abkühleinrichtung durchläuft.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von
Feindraht, insbesondere Kratzendraht, bei dem ein ggf. bereits
behandeltes, insbesondere gezogenes Draht-Ausgangsmaterial durch
einen Wärmebehandlungsvorgang in einen ziehfähigen Zustand ver
setzt, dann gezogen und anschließend zum Erhalt vorgegebener me
chanischer Eigenschaften vergütet wird, eine zur Ausführung der
artiger Verfahren einsetzbare Vorrichtung, eine Ofeneinrichtung
sowie eine Abkühleinrichtung einer derartigen Vorrichtung.
Mit Verfahren der vorstehend angegebenen Art herge
stellte Kratzendrähte aus unlegierten und legierten Stählen wer
den beispielsweise zur Bearbeitung von Textilfasern in Karden
eingesetzt. Dazu werden die mit diesen Verfahren erhaltenen
Feindrähte zu Sägezahndrähten weiterverarbeitet und beispiels
weise auf die Deckel der Karde aufgezogen. Zur Bearbeitung der
Textilfasern wird der Tambour der Karde mit einer darauf aufge
zogenen Garnitur in eine Drehbewegung um seine Zylinderachse
versetzt, so daß die Garnitur das zugeführte Fasermaterial
durchfahren und reinigen kann, wobei die Deckelgarnituren der
feststehenden oder gegenläufig angetriebenen Deckel mit der Tam
bourgarnitur zusammenwirken. Dabei muß zum Erhalt einer zufrie
denstellenden Verarbeitungsqualität sichergestellt werden, daß
der Kratzendraht für sämtliche Deckel der Karde gleichbleibende
mechanische Eigenschaften aufweist. Im übrigen müssen die mecha
nischen Eigenschaften des Kratzendrahtes über die Gesamtlänge
der auf die Deckel aufgezogenen Sägezahndrahtstreifen auch noch
deswegen auf einem konstant hohen Niveau gehalten werden, weil
lokale Mängel des Kratzendrahtes zu Beschädigungen der daraus
gebildeten Sägezahndraht-Ganzstahlgarnitur führen können, die
einen vollständigen Austausch erforderlich machen. Das ist bei
modernen Hochleistungskarden im Hinblick auf die damit verbun
denen Maschinenstillstandzeiten und das dazu benötigte Material
mit sehr hohen Kosten verbunden. Andererseits weisen die wen
delförmig auf den zylinderförmigen Tambour aufgezogenen Drähte
und die Gesamtlänge der auf die Deckel aufgezogenen Sägezahn
drahtstreifen bei modernen Hochleistungskarden eine Länge von
mehreren hundert Metern auf. Daher muß bei der Durchführung
eines Verfahrens zum Herstellen von Kratzendraht sichergestellt
werden, daß die damit erhaltenen mechanischen Eigenschaften über
die gesamte Länge von mehreren hundert Metern konstant bleiben.
Nachstehend wird ein bekanntes Verfahren erläutert, mit dem
Feindrähte hergestellt werden können, die diesen Anforderungen
genügt:
Dabei wird zunächst ein sogenannter Walzdraht erzeugt und bis zur Dehnungsgrenze gezogen. Der so erhaltene gezogene Draht weist jedoch im allgemeinen noch keine hinreichend geringe Querschnittsfläche in einer senkrecht zu seiner Längsrichtung verlaufenden Schnitteben auf. Daher wird das mit dem ersten Ziehvorgang erhaltene Draht-Ausgangsmaterial üblicherweise einem Wärmebehandlungsvorgang unterzogen, mit dem es wieder eine Ge fügestruktur erhält, die den Draht weiterverarbeitbar, d. h. ziehfähig macht.
Dabei wird zunächst ein sogenannter Walzdraht erzeugt und bis zur Dehnungsgrenze gezogen. Der so erhaltene gezogene Draht weist jedoch im allgemeinen noch keine hinreichend geringe Querschnittsfläche in einer senkrecht zu seiner Längsrichtung verlaufenden Schnitteben auf. Daher wird das mit dem ersten Ziehvorgang erhaltene Draht-Ausgangsmaterial üblicherweise einem Wärmebehandlungsvorgang unterzogen, mit dem es wieder eine Ge fügestruktur erhält, die den Draht weiterverarbeitbar, d. h. ziehfähig macht.
Im Verlauf dieses Wärmebehandlungsvorganges wird das
Draht-Ausgangsmaterial bei den bekannten Verfahren zunächst auf
eine Temperatur im Bereich von 800 bis 1000°C erwärmt, in der
eine Gefügeumwandlung des als Drahtmaterial verwendeten Stahls
in die austenitische Struktur stattfindet. Anschließend wird der
Draht dann auf eine Temperatur im Bereich von 400 bis 600°C ab
geschreckt und für eine vorgegebene Zeit bei dieser Temperatur
gehalten. Dabei erfolgt bei Verwendung von Stahl als Material
für den Fein- bzw. Kratzendraht eine Gefügeumwandlung in die
perlitische Struktur, die durch ihr sehr gutes Kaltumfor
mungsvermögen charakterisiert ist. Nach Abschluß dieser Umwand
lung wird der Draht wieder auf Raumtemperatur abgekühlt und
einer zum Erhalt der vorgegebenen mechanischen Eigenschaften
dienenden Vergütung unterzogen.
Ein Verfahren, bei dem ein Draht-Ausgangsmaterial duch
Zwischenglühen in einen ziehfähigen Zustand versetzt, gezogen
und anschließend zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften
durch Härten und nachfolgendes Glühen vergütet wird, ist aus der
SU 221736 bekannt.
Zum Erwärmen des Drahtes auf die Temperatur von 800 bis
1000°C können konduktive und induktive Erwärmungsverfahren ein
gesetzt werden. Im Hinblick auf die sehr hohen Energie- und In
vestitionskosten für zum Ausführen einer konduktiven oder in
duktiven Erwärmung einsetzbare Öfen erfolgt die Erwärmung auf
die Temperatur von 800 bis 1000°C jedoch im allgemeinen in elek
trisch oder mit Gas beheizten Öfen, die von dem Draht-Ausgangs
material in entsprechenden, die Öfen durchsetzenden Rohren
durchlaufen werden. Derartige Öfen bieten den zusätzlichen Vor
teil, daß die Temperatur des den Ofen durchlaufenden Drahtab
schnittes besser konstant gehalten werden kann als bei einer
konduktiven oder induktiven Drahterwärmung, was sich positiv auf
die Gleichmäßigkeit der in diesem Ofen zu erzielenden austeni
tischen Struktur auswirkt.
Zur Abschreckung des Draht-Ausfangsmaterials auf die zur
Gefügeumwandlung in die perlitische Struktur benötigte Tempe
ratur im Bereich von 400 bis 600°C und zum Halten des Draht-
Ausgangsmaterials bei dieser Temperatur wird traditionell flüs
siges Blei eingesetzt. Die Verwendung von flüssigem Blei ist je
doch problematisch, weil eine Oxidation des Draht-Ausgangsma
terials beim Übergang flüssiges Blei-Luft nicht zu vermeiden ist
und darüber hinaus mit dem das Bleibad durchlaufenden Draht-
Ausgangsmaterial auch noch Blei ausgeschleppt wird. Dieses aus
geschleppte Blei muß von dem Draht entfernt und entsorgt werden.
Eine vollständige Entfernung des Bleis von dem Draht-Ausgangs
material ist jedoch nahezu unmöglich. Das demnach noch auf dem
Draht-Ausgangsmaterial verbleibende Blei wirkt sich negativ auf
den weiteren Ziehprozeß und später auch auf die Oberflächen
qualität des Kratzendrahtes aus.
Im Hinblick auf diese Probleme beim Einsatz von flüs
sigem Blei zum Abschrecken und anschließenden Halten des Draht-
Ausgangsmaterials bei einer Temperatur von 400 bis 600°C wurde
bereits vorgeschlagen, diesen Vorgang in einem Wirbelbett aus
zuführen. In einem derartigen Wirbelbett wird rieselfähiges Ma
terial, wie etwa Sand, mit durch einen Boden einer entspre
chenden Wirbelkammer eingeleiteter Preßluft verwirbelt. Wenn das
Draht-Ausgangsmaterial die so entstehende Schicht aus ver
wirbeltem, rieselfähigem Material durchläuft, erfolgt eine ra
sche Abkühlung des Draht-Ausgangsmaterials auf die Temperatur
des riegelfähigen Materials, weil sich dieses in verwirbeltem
Zustand etwa wie eine Flüssigkeit verhält und demnach sehr
schnell die Wärmeenergie von dem Draht-Ausgangsmaterial ableiten
kann.
Allerdings bildet sich beim Durchlaufen der Schicht aus
dem verwirbelten rieselfähigen Material üblicherweise eine uner
wünschte Oxidschicht auf dem Draht-Ausgangsmaterial, die zwar
teilweise durch die abräsive Wirkung des üblicherweise als rie
selfähiges Material eingesetzten Sandes wieder abgetragen wird,
jedoch dann in der Wirbelkammer verbleibt. Diese sogenannten
Zunderpartikel wirken sich negativ auf das Abschreckverhalten
aus, so daß eine regelmäßige Reinigung bzw. ein regelmäßiger
Austausch des rieselfähigen Materials notwendig ist. Darüber
hinaus muß auch bei diesem Verfahren die noch auf auf dem Draht-
Ausgangsmaterial verbleibenden Oxidpartikel, der sogenannte
Restzunder, chemisch vom Draht entfernt bzw. abgebeizt werden.
Die vorstehend erläuterten Probleme beim Einsatz von
Wirbelbetten treten in verstärkter Form auf, wenn das rieselfä
hige Material zur Sicherstellung der gewünschten Gefügeumwand
lung in die perilitische Struktur auch noch auf eine Temperatur
im Bereich von 400 bis 600°C erwärmt wird, weil bei diesen Tem
peraturen die Bildung der Oxidschicht begünstigt wird und sich
zusätzlich auch noch Verbrennungsprodukte der üblicherweise zum
Erwärmen des rieselfähigen Materials eingesetzten Gasbrenner auf
dem Draht-Ausgangsmaterial absetzen.
Zum Entfernen des sowohl bei Einsatz des Bleibades als
auch bei Verwendung eines Wirbelbettes auf dem Draht-Ausgangs
material verbleibenden Fremdmaterials, also der auch als Zun
derschicht bezeichneten Oxidschicht, und der je nach eingesetz
tem Verfahren zusätzlichen Bleirückstände wird üblicherweise
eine sogenannte Beizanlage eingesetzt. Diese besteht üblicher
weise im wesentlichen aus der in der Regel mit Salzsäure oder
Schwefelsäure gefüllten Beizwanne und mehreren danach von dem
Draht-Ausgangsmaterial durchlaufenen, kaskadenartig hintereinan
der geschalteten Spülbecken sowie einer dahinter angeordneten
Trocknungseinrichtung.
Der so wieder in einen verarbeitbaren, d. h. ziehfähigen
Zustand versetzte Draht wird dann mit einem herkömmlichen Zieh
verfahren gezogen, um die gewünschte Drahtform zu erhalten. Da
nach müssen die Kratzendrähte auch noch zum Erhalt vorgegebener
mechanischer Eigenschaften vergütet werden.
Das Vergüten wird insbesondere dazu angewandt, um bei
den bereits gezogenen Drähten eine möglichst hohe Festigkeit bei
gleichzeitig guten Zähigkeits- und Dehnungswerten zu erzielen.
Für diesen Zweck wird üblicherweise eine Durchlaufvergütungs
anlage eingesetzt, in der der gezogene Draht zunächst zum Erhalt
einer austenitischen Struktur auf eine Temperatur zwischen 800
und 1000°C erwärmt, dann zum Erhalt einer martensitischen Um
wandlung abgeschreckt, danach zur Bildung von Ausscheidungen aus
dem martensitischen Gefüge auf eine Temperatur im Bereich von
400 bis 600°C erwärmt und schließlich auf eine Temperatur von
weniger als 60°C abgekühlt. Dabei wird zur Erwärmung des gezo
genen Drahtes auf 800 bis 1000°C üblicherweise ein indirektes
Erwärmungsverfahren unter Verwendung von elektrisch oder mit Gas
betriebenen Öfen eingesetzt, bei denen die Drähte in Rohren
geführt und zur Vermeidung einer Oxidation in der Regel mit
Schutzgas, wie etwa Stickstoff, gespült werden. In dieser er
sten Stufe des Vergütungsvorganges muß besonders darauf geachtet
werden, daß die vorgegebene Drahttemperatur über die gesamte
Ofenlänge möglichst exakt eingehalten wird, weil nur so die be
nötigten gleichmäßigen mechanischen Eigenschaften über die ge
samte Drahtlänge sichergestellt werden.
Ziel der Abschreckung ist eine möglichst vollständige
martensitische Umwandlung des Gefüges. Dazu wird in der Regel Öl
als Abschreckmedium eingesetzt. Zur Sicherstellung der gewünsch
ten mechanischen Eigenschaften des Kratzendrahtes muß die Bil
dung einer Oxidschicht bzw. eine Verzunderung des Drahtes un
bedingt vermieden werden. Aus diesem Grund schließt sich die Ab
schreckzone der bekannten Vergütungsanlagen luftdicht an den
Austentisierofen an. Es wurde bereit versucht, andere Abschreck
medien als Öl einzusetzen oder auch indirekte Abschreckverfahren
mit Gas oder Wasser einzusetzen. Dabei konnten jedoch keine zu
friedenstellenden Ergebnisse bezüglich der Gleichmäßigkeit und
Feinheit der Martensitstruktur erzielt werden.
Wie vorstehend bereits erläutert, dient das Erwärmen des
Drahtes auf eine Temperatur im Bereich von 400 bis 600°C in der
nächsten Stufe des Vergütungsvorganges zur Bildung von Ausschei
dungen aus dem in der Abschreckstufe erhaltenen martensitischen
Gefüge. Dieser Vorgang wird auch als Anlassen und die dazu be
nötigte Ofeneinrichtung als Anlaßofen bezeichnet. Nach erfolgter
Umwandlung besteht das Gefüge aus einer ferritischen Grundmatrix
mit darin eingelagerten Ausscheidungen. Diese Erwärmung kann
ebenfalls indirekt in elektrisch oder mit Gas betriebenen Öfen
erfolgen. Dabei werden die Drähte ebenso wie bei der vorher
gehenden Erwärmung auf einer Temperatur von 800 bis 1000°C in
Rohren geführt, die zur Vermeidung einer Oxidation ebenfalls mit
Schutzgas, in der Regel Stickstoff gespült werden. Auch bei die
ser Vergütungsstufe muß zum Erhalt gleichbleibender mechanischer
Eigenschaften über die gesamte Drahtlänge eine sehr gute Tem
peraturkonstanz sichergestellt werden.
Die abschließende Kühlung des Drahtes auf eine Tempe
ratur von 60°C oder weniger erfolgt üblicherweise indirekt in
Rohren, die von Wasser umspült sind.
Wie der vorstehenden Erläuterung bekannter Verfahren der
eingangs beschriebenen Art zu entnehmen ist, erfordern diese
Verfahren einen sehr hohen maschinellen Aufwand und sind darüber
hinaus mit der Erzeugung einer Vielzahl von umweltbelastenden
Substanzen, wie etwa dem flüssigen Blei, dem mit Zunderpartikeln
versetzten Sand, der in der Beizanlage eingesetzten Säure und
dem zum Abschrecken während des Vergütungsvorganges eingesetzten
Öl, verbunden.
Angesichts dieser Probleme im Stand der Technik liegt
der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Weiterbildung des vor
stehend erläuterten Verfahrens nach dem Stand der Technik anzu
geben, mit der unter Sicherstellung gleichbleibender mechani
scher Eigenschaften eines damit erhaltenen Kratzendrahtes die
Investitionskosten für die zur Ausführung dieses Verfahrens be
treibbare Anlage gesenkt und gleichzeitig die Menge der bei der
Ausführung des Verfahrens anfallenden umweltbelastenden Stoffe
vermindert werden kann, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung
dieses Verfahrens, eine Ofeneinrichtung und eine Abkühlein
richtung für diese Vorrichtung bereitzustellen.
In verfahrensmäßiger Hinsicht wird diese Aufgabe durch
eine Weiterbildung des bekannten Verfahrens zur Herstellung von
Feindraht, insbesondere Kratzendraht gelöst, die im wesentlichen
dadurch gekennzeichnet ist, daß der gezogene Draht zum Vergüten
mindestens eine zuvor bereits zur Durchführung des Wärmebehand
lungsvorgange eingesetzte Ofen- und/oder Abkühleinrichtung
durchläuft.
Diese Weiterbildung geht auf die verblüffend einfache
Erkenntnis zurück, daß der Draht bei dem zum Erhalt der zieh
fähigen Gefügestruktur durchgeführten Wärmebehandlungsvorgang
ein ähnliches Temperaturprofil durchläuft wie bei dem an
schließend durchgeführten Vergütungsvorgang und daß eine An
passung an die voneinander abweichenden Temperaturprofile und an
andere verfahrensspezifische Bedingungen durch eine entspre
chende Einstellung der für beide Vorgänge, also sowohl für den
Wärmebehandlungsvorgang als auch für den Vergütungsvorgang
benutzten Ofeneinrichtung und/oder Abkühleinrichtung erfolgen
kann. Insbesondere wurde dabei im Rahmen dieser Erfindung er
kannt, daß die durch die entsprechenden Einstellungen der dop
pelt benutzten Anlagenteile auftretenden Anlagen-Stillstand
zeiten mit so geringen Kosten verbunden sind, daß durch die
Einsparung mindestens eines Anlagenteiles insgesamt ein ko
stengünstigeres Herstellungsverfahren erreicht wird. Zudem wird
durch die Einsparung mindestens eines Anlagenteiles der Platz
bedarf der Anlage deutlich geringer als bei herkömmlichen An
lagen, was weiter zur Kosteneinsparung beiträgt. Schließlich
kann durch die Doppelnutzung mindestens eines der Anlagenteile
die Menge der bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Her
stellungsverfahrens erzeugten umweltbelastenden Substanzen deut
lich reduziert werden. Dieser Effekt tritt besonders deutlich
hervor, wenn mindestens eine Abkühleinrichtung sowohl für den
Wärmebehandlungsvorgang als auch für den Vergütungsvorgang ein
gesetzt wird.
Wie vorstehend bereits im Zusammenhang mit den bekannten
Verfahren erläutert, hat es sich zum Erhalt einer ziehfähigen
Gefügestruktur des Draht-Ausgangsmaterials als besonders günstig
erwiesen, wenn dieses im Verlauf des Wärmebehandlungsvorganges
zunächst mit einer ersten Ofeneinrichtung auf eine erste Tem
peratur von vorzugsweise etwa 800 bis 1000°C erwärmt, dann mit
einer ersten Abkühleinrichtung auf eine zweite, vorzugsweise
zwischen der ersten Temperatur und Raumtemperatur liegende Tem
peratur von besonders bevorzugt etwa 400 bis 600°C abgekühlt,
ggf. für eine vorgegebene Zeit bei dieser zweiten Temperatur ge
halten und anschließend mit einer zweiten Abkühleinrichtung etwa
auf Raumtemperatur oder eine etwas darüberliegende Temperatur
abgekühlt wird. Dabei kann der auf die zweite Temperatur von
vorzugsweise etwa 400 bis 600°C abgekühlt Draht auch mit der
entsprechenden Abkühleinrichtung für eine vorgegebene Zeit bei
dieser Temperatur gehalten werden. Im Sinne der gewünschten Dop
pelnutzung einzelner Anlagenteile sowohl für den Wärmebehand
lungsvorgang als auch für den Vergütungsvorgang hat es sich je
doch als besonders günstig erwiesen, wenn der Draht nach Ver
lassen der ersten Abkühleinrichtung mit einer zweiten Ofen
einrichtung bei der zweiten Temperatur gehalten wird. Dann kann
die erste Abkühleinrichtung sowohl zum Abkühlen des Drahtes auf
die zweite Temperatur als auch zum Abkühlen des Drahtes im Ver
lauf des Vergütungsvorganges eingesetzt werden, weil die im Ver
lauf des Vergütungsvorganges ebenfalls notwendig werdende wei
tere Erwärmung des Draht-Ausgangsmaterials auch noch mit der
zweiten Ofeneinrichtung erreicht werden kann.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann bereits dann mit
Vorteil eingesetzt werden, wenn nur eines der zur Ausführung des
Wärmebehandlungsvorganges benötigten Anlagenteile, also die er
ste Ofeneinrichtung, die erste Abkühleinrichtung, die zweite
Ofeneinrichtung oder die zweite Abkühleinrichtung auch zum Ver
güten eingesetzt wird. Eine besonders große Einsparung der In
vestitionskosten für die zur Ausführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens einzusetzende Vorrichtung wird jedoch erreicht, wenn
der Draht zum Vergüten sowohl die erste Ofeneinrichtung, als
auch die erste Abkühleinrichtung, als auch die zweite Ofen
einrichtung, als auch die zweite Abkühleinrichtung durchläuft.
In diesem Zusammenhang wird ergänzend darauf hinge
wiesen, daß die Ausführung dieses besonders bevorzugten Ver
fahrens keine kontinuierliche Herstellung von Kratzendrähten
ermöglicht, weil zwischen dem Wärmebehandlungsvorgang und dem
Vergütungsvorgang zunächst eine Umstellung der einzelnen An
lagenteile erfolgen muß. Dieser Nachteil ist jedoch insbesondere
bei der Herstellung von Kratzendraht hinnehmbar, weil die Menge
des benötigten Kratzendrahtes üblicherweise deutlich unter den
maximalen Produktionskapazitäten entsprechender Anlagen liegt,
so daß es bei einer bedarfsgerechten Produktion von Kratzendräh
ten ohnehin zu Maschinen-Stillstandzeiten kommt, die dann zur
Umstellung der einzelnen Anlagenteile ausgenutzt werden können.
Daher entstehen bei der Durchführung des erfindungsgemäß be
sonders bevorzugten Verfahrens keine Zusatzkosten durch zusätz
liche Maschinen-Stillstandzeiten.
Wie vorstehend bereits im Zusammenhang mit dem Verfahren
nach dem Stand der Technik erläutert, hat es sich als besonders
günstig erwiesen, wenn der Draht zum Vergüten zunächst auf eine
Temperatur von etwa 800 bis 1000°C erwärmt und danach etwa auf
Raumtemperatur abgeschreckt wird. Dazu kann die auch während des
Wärmebehandlungsvorganges zum Erwärmen des Draht-Ausgangsma
terials auf 800 bis 1000°C eingesetzte erste Ofeneinrichtung und
die entsprechend umzustellende erste Abkühleinrichtung einge
setzt werden. In einer weiteren Vergütungsstufe wird der Draht
üblicherweise auf eine vierte vorgegebene Temperatur von etwa
400 bis 600°C erwärmt und anschließend auf Raumtemperatur oder
eine etwas darüberliegende Temperatur von weniger als 100°C,
vorzugsweise etwa 60°C abgekühlt. Zu diesem Zweck können ohne
besondere Umstellung die zweite Ofeneinrichtung und die zweite
Abkühleinrichtung eingesetzt werden.
Wie vorstehend bereits im Zusammenhang mit dem Verfahren
nach dem Stand der Technik erläutert, ist es insbesondere bei
der Ausführung des Vergütungsvorganges besonders wichtig, daß
die Temperatur in den entsprechenden Ofeneinrichtungen über die
gesamte Länge des in dem Ofen aufgenommenen Drahtabschnittes
konstant gehalten wird. Zu diesem Zweck hat es sich als beson
ders günstig erwiesen, wenn der Draht in der ersten und/oder
zweiten Ofeneinrichtung einen von entsprechenden Kanälen und
ggf. darin angeordneten Durchlaufrohren durchsetzten, beispiels
weise quaderförmigen Wärmeverteilungsblock durchläuft. Ein
derartiger Wärmeverteilungsblock kann mit einer wesentlich hö
heren Masse ausgeführt werden, als die üblicherweise einge
setzten Rohre und hat daher sehr gute Wärmespeichereigenschaf
ten, mit denen Temperaturschwankungen in der Ofeneinrichtung ab
gepuffert werden können, so daß sie die Drahttemperatur bzw. den
Drahttemperaturverlauf innerhalb des Ofens nicht mehr beeinflus
sen. Darüber hinaus ermöglicht der Einsatz eines von dem Draht
durchlaufenen Wärmeverteilungsblocks unter Sicherstellung einer
konstanten Temperaturverteilung den Einsatz von gasbrenner
beheizten Öfen mit sehr kleinen Ofenkammern, weil die durch die
Gasbrenner sonst verursachten lokalen Temperaturspitzen auch in
einer kleinen Ofenkammer durch die verhältnismäßig hohe Masse
des Wärmeverteilungsblocks gleichmäßig verteilt werden können
und nicht mehr bis zu den den Wärmeverteilungsblock durchlau
fenden Drähten gelangen.
Wie der vorstehenden Erläuterung einer besonders bevor
zugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zu
entnehmen ist, zeichnet sich eine erfindungsgemäße Ofenein
richtung zur Durchführung dieses Verfahrens mit mindestens einer
zur Aufnahme mindestens eines Drahtabschnittes ausgelegten,
beheizbaren Ofenkammer im wesentlichen dadurch aus, daß in der
Ofenkammer im Bereich des darin anzuordnenden Drahtes ein zur
gleichmäßigen Erwärmung des in der Ofenkammer aufgenommenen
Drahtabschnittes ausgelegter Wärmeverteilungsblock angeordnet
ist. Dabei weist die Ofenkammer zweckmäßigerweise mindestens
einen Drahteinlauf und mindestens einen davon getrennten Draht
auslauf auf und ist so im Durchlaufbetrieb betreibbar.
Zum Erhalt einer gleichmäßigen Erwärmung des in der
Ofenkammer aufgenommenen Drahtabschnittes ist es weiter be
vorzugt, wenn der Wärmeverteilungsblock von mindestens einem den
Drahtabschnitt bzw. ein diesen paßgenau umgebendes Rohr auf
nehmenden Kanal durchsetzt ist. In einer besonders bevorzugten
Ausführungsform der Erfindung ist die erfindungsgemäße Ofenein
richtung zur gleichzeitigen Erwärmung einer Vielzahl von Draht
abschnitten ausgelegt, wobei der Wärmeverteilungsblock von einer
Vielzahl von parallel zueinander verlaufenden und jeweils einen
Drahtabschnitt aufnehmenden Kanälen durchsetzt ist. Dabei kann
die Erwärmung der den Wärmeverteilungsblock durchlaufenden
Drahtabschnitte durch eine Erwärmung des Wärmeverteilungsblockes
von außen, vorzugsweise mit mindestens einem eine die Ofenkammer
begrenzende Wand durchdringenden Gasbrenner, erfolgen. Bei
Einsatz einer derartigen Ofeneinrichtung kann eine Verzunderung
des in der Ofenkammer zu erwärmenden Drahtabschnittes und die
Ablagerung von Verbrennungsprodukten auf der Drahtoberfläche
verhindert werden, wenn mindestens einer der zur Aufnahme der
Drahtabschnitte dienenden Kanäle gegenüber der beheizten Um
gebung des Wärmeverteilungsblockes in der Heizkammer gasdicht
abgeschlossen ist und vorzugsweise mit einem inerten Gas, wie
etwa Stickstoff, gespült wird.
Als besonders günstig hat es sich erwiesen, wenn der
Wärmeverteilungsblock zumindest teilweise aus einem Halbleiter
material besteht, weil dieses in dem relevanten Temperatur
bereich von 400 bis 1000°C eine gute Wärmekapazität und zufrie
denstellende Wärmeleitungseigenschaften aufweist und gleichzei
tig nur ein geringes Gewicht hat. Dabei hat es sich als beson
ders zweckmäßig erwiesen, wenn Siliciumcarbid als Halblei
termaterial eingesetzt wird, weil dieses bei einem besonders ge
ringen Gewicht besonders gute thermische Eigenschaften aufweist.
Wie vorstehend bereits im Zusammenhang mit dem bekannten
Drahtherstellungsverfahren erläutert, kann die erste und/oder
die zweite Abkühleinrichtung eine Wirbelkammer mit mindestens
einer Schicht aus verwirbeltem, rieselfähigem Material, wie etwa
Sand, aufweisen, die zum Abkühlen von dem Draht durchlaufen
wird. Zur Vermeidung der Bildung einer Zunderschicht auf dem die
Wirbelkammer durchlaufenden Draht hat es sich als besonders gün
stig erwiesen, wenn das rieselfähige Material mit einem in die
Wirbelkammer eingeleiteten Inertgas, wie etwa Stickstoff, einem
Edelgas o. dgl., verwirbelt wird. Bei dem zuletzt beschriebenen
Verfahren können die im Zusammenhang mit der Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens entstehenden Betriebskosten be
sonders gering gehalten werden, wenn das in die Wirbelkammer
eingeleitete Inertgas nach Ableitung aus der Wirbelkammer zur
erneuten Einleitung zurückgeführt wird.
Im übrigen erlaubt der Einsatz eines Inertgases zum Ver
wirbeln des rieselfähigen Materials in der Wirbelkammer auch
noch eine deutliche Reduzierung der Mengen der bei der Draht
herstellung ansonsten entstehenden umweltbelastenden Stoffe,
weil dadurch die Entstehung von Zunderpartikeln vermieden wird,
die ansonsten einen häufigen Austausch des rieselfähigen Ma
terials erforderlich machen. Darüber hinaus eröffnet der Einsatz
eines Inertgases zum Verwirbeln des rieselfähigen Materials in
der Wirbelkammer auch die Möglichkeit, auf die ansonsten zur
Aufbereitung des mit dem Wärmebehandlungsvorgang in den zieh
fähigen Zustand versetzten Drahtes benötigte Beizanlage, voll
ständig zu verzichten weil im Verlauf der Abkühlung des Drahtes
auf die zweite Temperatur keine Oxidschicht auf den Drahtober
flächen gebildet wird. Dadurch wird eine weitere Verringerung
der bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ent
stehenden umweltbelastenden Stoffe erreicht, weil die bei den
herkömmlichen Verfahren in der Beizanlage anfallenden Säuren
nicht mehr benötigt werden. Ferner kann die Wirbelkammer bei
Einsatz eines Inertgases zum Verwirbeln des rieselfähigen Ma
terials auch zur Abschreckung im Verlauf des Vergütungsvorganges
eingesetzt werden, weil so die aus Qualitätsgründen im Verlauf
des Vergütungsvorganges unbedingt zu vermeidende Verzunderung
des Drahtes sicher ausgeschlossen wird. Auf diese Weise wird
eine weitere Verringerung der Menge der bei der Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens anfallenden umweltbelastenden Sub
stanzen erreicht, weil das ansonsten zum Abschrecken des Drahtes
während des Vergütungsvorganges benötigte Öl nicht mehr ge
braucht wird.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Er
findung wird ein und dieselbe Wirbelkammer sowohl während des
zum Erhalt der ziehfähigen Gefügestruktur durchgeführten Wärme
behandlungsvorganges, als auch bei dem Vergütungsvorgang ein
gesetzt. Dazu ist es zweckmäßig, wenn das rieselfähige Material
bei Einsatz der Wirbelkammer zum Abkühlen des rieselfähigen
Materials im Verlauf des Wärmebehandlungsvorganges auf die zwei
te vorgegebene Temperatur erwärmt wird, die üblicherweise bei
etwa 400 bis 600°C liegt. Wenngleich diese Erwärmung auch, wie
im Stand der Technik mit Hilfe eines das rieselfähige Material
und das zum Verwirbeln desselben benötigten Gas direkt erwär
menden Gasbrenners erfolgen kann, hat es sich als besonders
günstig erwiesen, wenn zum Erwärmen des rieselfähigen Materials
elektromagnetische Wellen in die Wirbelkammer eingestrahlt wer
den, weil so die Ablagerung von beim Einsatz der Gasbrenner
entstehenden Verbrennungsprodukten auf den Drahtoberflächen
verhindert wird, so daß vollständig auf den Einsatz einer Beiz
anlage zur Bearbeitung der mit dem Wärmebehandlungsvorgang in
den ziehfähigen Zustand veretzte Drähte verzichtet werden kann.
Dabei können die elektromagnetischen Wellen beispiels
weise in Form von Wärmestrahlung von einem in der Wirbelkammer
angeordneten und diese vorzugsweise durchsetzenden Heizrohr ab
gestrahlt werden. Diese Ausführungsform der Erfindung bietet den
Vorteil, daß zusätzlich zu der Erwärmung durch die von dem
Heizrohr abgestrahlten elektromagnetischen Wellen auch noch eine
Erwärmung des rieselfähigen Materials durch einen unmittelbaren
Kontakt mit dem Heizrohr erfolgen kann, wenn das Heizrohr im
Bereich der Schicht aus dem verwirbelten rieselfähigen Material
angeordnet ist. Das Heizrohr kann beispielsweise elektrisch er
wärmt werde. Zum Erhalt eines besonders hohen Wirkungsgrades hat
es sich jedoch als besonders günstig erwiesen, wenn das Heizrohr
als Hohlrohr ausgeführt ist und von innen mit einem Gasbrenner
beheizt wird, wobei der Rohrinnenraum gegenüber dem Rest der
Wirbelkammer gasdicht getrennt ist.
Zusätzlich oder alternativ kann das rieselfähige Ma
terial auch noch mit elektromagnetischen Wellen in Form von in
die Heizkammer abgestrahlten Mikrowellen erwärmt werden. Dabei
kann ein zur Erzeugung der Mikrowellen eingesetztes Element ei
ner entsprechenden Mikrowellenabstrahleinrichtung, wie etwa ein
Klystron im Bereich einer die Wirbelkammer begrenzenden Wand an
geordnet sein, so daß eine zusätzliche Erwärmung des rieselfä
higen Materials durch die bei der Erzeugung der Mikrowellen
entstehende Abwärme erreicht wird. Durch diesen Wärmeaustausch
erfolgt gleichzeitig eine Kühlung des Mikrowellenerzeugungsele
mentes.
Insgesamt kann durch Einsatz von zwei erfindungsgemäßen
Ofeneinrichtungen mit einer dazwischen angeordneten, erfin
dungsgemäßen Abkühleinrichtung eine Vorrichtung zum Durchführen
des erfindungsgemäßen Verfahrens bereitgestellt werden, bei
deren Benutzung zur Ausführung des Wärmebehandlungsvorganges und
des Vergütungsvorganges keine umweltbelastenden Substanzen ver
wendet werden oder entstehen. Dabei kann sowohl bei der Aus
führung des Wärmebehandlungsvorganges als auch bei der Aus
führung des Vergütungsvorganges eine übliche zweite Abkühl
einrichtung zum Abkühlen des aus der zweiten Ofeneinrichtung
auslaufenden Drahtes eingesetzt werden, in der der Draht in Roh
ren geführt wird, die zur indirekten Kühlung von Wasser umspült
werden.
Nachstehend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die
Zeichnung, auf die hinsichtlich aller erfindungswesentlichen in
der Beschreibung nicht näher herausgestellten Einzelheiten aus
drücklich verwiesen wird, erläutert. In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Ver
fahrens,
Fig. 2 eine schematische Schnittdarstellung einer der Ofenein
richtungen der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung und
Fig. 3 eine schematische Schnittdarstellung einer der Abkühl
einrichtungen der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung.
In Fig. 1a ist eine im Durchlaufbetrieb betreibbare er
findungsgemäße Vorrichtung schematisch dargestellt. Diese Vor
richtung umfaßt im wesentlichen eine erste Ofeneinrichtung 10,
eine erste Abkühleinrichtung 20, eine zweite Ofeneinrichtung 30
und eine zweite Abkühleinrichtung 40, die in dieser Reihenfolge
in der durch die Pfeile P bezeichneten Durchlaufrichtung sowohl
bei der Ausführung des zum Erhalt der ziehfähigen Gefügestruktur
durchzuführenden Wärmebehandlungsvorgang als auch bei dem zum
Erhalt der gewünschten mechanischen Eigenschaften, d. h. der ho
hen Festigkeit, bei gleichzeitig gutem Zähigkeits- und Dehnungs
wert durchgeführten Vergütungsvorgang durchlaufen werden. Das
während des Wärmebehandlungsvorganges von den Drähten durch
laufene Temperaturprofil ist in Fig. 1b) dargestellt. Danach
werden die Drähte zunächst mit der ersten Ofeneinrichtung 10 auf
eine Temperatur von etwa 900°C erwärmt, dann mit der ersten Ab
kühleinrichtung 20 auf eine Temperatur von etwa 500°C abgekühlt
und mit der zweiten Ofeneinrichtung 30 bei dieser Temperatur ge
halten, um schließlich mit der zweiten Abkühleinrichtung 40 auf
Raumtemperatur abgekühlt zu werden.
Das bei Einsatz derselben Vorrichtung zur Durchführung
des Vergütungsvorgangs von den Drähten durchlaufene Tempera
turprofil ist in Fig. 1c dargestellt. Danach werden die Drähte
beim Vergütungsvorgang zunächst mit der ersten Ofeneinrichtung
10 auf etwa 900°C erwärmt, dann mit der ersten Abkühleinrichtung
20 etwa auf Raumtemperatur abgekühlt, anschließend mit der zwei
ten Ofeneinrichtung 30 auf eine Temperatur von etwa 500°C
erwärmt, um schließlich mit der zweiten Abkühleinrichtung 40
wieder auf Raumtemperatur, bzw. auf eine knapp darüberliegende
Temperatur von etwa 60°C abgekühlt zu werden.
Wie der zeichnerischen Darstellung in Fig. 1 zu ent
nehmen ist, muß die in Fig. 1a) dargestellte Vorrichtung zwi
schen dem Vergütungsvorgang durch entsprechende Einstellung der
ersten Abkühleinrichtung 20 an die jeweiligen Temperaturprofile
angepaßt werden.
In Fig. 2 ist ein sowohl zur Verwirklichung der ersten
Ofeneinrichtung 10 als auch zur Verwirklichung der zweiten
Ofeneinrichtung 30 einsetzbarer Ofen 100 dargestellt. Dieser
Ofen 100 umfaßt eine von wärmedämmenden Ofenwänden 110, 120, 130
und 140 begrenzte Ofenkammer 150, in der ein aus Siliciumcarbid
hergestellter Wärmeverteilungsblock 160 angeordnet ist. Dieser
Wärmeverteilungsblock 160 ist im wesentlichen quaderförmig und
ruht mit Abstand vom Boden 130 auf Trägerelementen 162, so daß
er von einem äußeren, ringförmigen Bereich 170 der Ofenkammer
150 umgeben ist. Der quaderförmige Siliciumcarbidblock 160 weist
eine Vielzahl von ihn in der in Fig. 1 mit dem Pfeil P bezeich
neten Durchlaufrichtung durchsetzenden Kanäle 164 auf, von denen
jeder zur Aufnahme eines Drahtabschnittes ausgelegt ist. Die so
in dem Wärmeverteilungsblock 160 und damit in der Ofenkammer 150
aufgenommenen, bzw. den Wärmeverteilungsblock durchlaufenden
Drahtabschnitte werden indirekt über den Wärmeverteilungsblock
160 erwärmt. Dazu werden Gasbrenner in die Seitenwände 120 und
140 durchsetzende Ausnehmungen 142 eingesetzt. Dabei wird ein
direkter Kontakt der Verbrennungsprodukte mit den die Kanäle 164
des Wärmeverteilungsblocks 160 durchlaufenden Drähten vermieden,
weil der ringförmige Außenraum 170 der Ofenkammer 150 von den
den Verteilungsblock 160 durchsetzenden Kanälen 164 gasdicht
getrennt ist.
In Fig. 3 ist eine zur Verwirklichung der ersten Abkühl
einrichtung 20 der in Fig. 1a dargestellten erfindungsgemäßen
Vorrichtung einsetzbare Abkühleinrichtung in Form eines Wirbel
bettes 200 dargestellt. Dieses Wirbelbett 200 umfaßt eine von
einer wärmedämmenden Wand 212 begrenzte und in der durch den
Pfeil P in Fig. 1 bezeichneten Richtung von den Drähten durch
laufene Wirbelkammer 210. Im Bodenbereich der Wirbelkammer 210
ist eine Anordnung zum Einleiten eines Inertgases in die Wir
belkammer angebracht. Mit dem so eingeleiteten Inertgas kann ein
in der Wirbelkammer enthaltenes rieselfähiges Material, wie etwa
Sand verwirbelt werden, so daß es eine flüssigkeitsähnliche Wir
belschicht bildet, die von den abzukühlenden Drähten durchlaufen
wird. Das so in die Wirbelkammer 210 eingeleitete Inertgas, wie
etwa Stickstoff, ein Edelgas o. dgl., wird aus der Wirbelkammer
210 abgeleitet und wieder zur Einleitungsanordnung 220 zurück
geführt.
Oberhalb der Einleitungsanordnung 220 wird die Wir
belkammer 210 von einem sich senkrecht zur Durchlaufrichtung der
Drähte erstreckenden Heizrohr 240 durchsetzt. Dieses Heizrohr
240 ist als Hohlrohr ausgebildet und enthält in seinem Innenraum
einen Gasbrenner 242, wobei der Innenraum des Heizrohrs 240 vom
Rest der Wirbelkammer 210 gasdicht getrennt ist. Dadurch kann
der in der Wirbelkammer 210 enthaltene und mit Hilfe des durch
die Einleitungsanordnung 220 eingeleiteten Inertgases verwir
belte Sand während des Wärmebehandlungsvorganges auf eine vor
gegebene Temperator von etwa 500°C erwärmt werden, ohne daß die
Inertgasatmosphäre innerhalb der Wirbelkammer 210 durch die
Verbrennungsprodukte verunreinigt wird, während gleichzeitig
sichergestellt wird, daß die die Wirbelkammer 210 durchlaufenden
Drähte nicht oxidiert werden, weil die Verwirbelung mit dem
Inertgas erfolgt. Die Abgase des Gasbrenners werden mit einer
Absaugeinrichtung 242 abgesaugt und abgeleitet.
Die Erfindung ist nicht auf das anhand der Zeichnung er
läuterte Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr kann das rie
selfähige Material in der Wirbelkammer 210 auch durch Einstrah
lung von Mikrowellen erwärmt werden, wobei ein entsprechendes
Mikrowellenerzeugungselement, wie etwa ein Klystron im Bereich
einer Seitenwand der Wirbelkammer 210 angeordnet sein kann, um
so ebenfalls zur Erwärmung des rieselfähigen Materials bei
zutragen und andererseits durch das rieselfähige Material ge
kühlt zu werden. Ferner ist daran gedacht, die erfindungsgemäße
Vorrichtung so einzustellen, daß von den in Fig. 1 dargestellten
Temperaturprofilen abweichende Temperaturprofile durchlaufen
werden, falls beispielsweise hochlegierte Stähle als Material
für die herzustellenden Drähte eingesetzt werden. Endlich können
die Ofeneinrichtungen 10 und 30 der in Fig. 1 dargestellten Vor
richtung auch unterschiedlich dimensioniert werden.
Claims (34)
1. Verfahren zum Herstellen von Feindraht bei dem ein
Draht-Ausgangsmaterial durch einen Wärmebehandlungsvorgang in
einen ziehfähigen Zustand versetzt, dann gezogen und anschlie
ßend zum Erhalt vorgegebener mechanischer Eigenschaften vergütet
wird, dadurch gekennzeichnet, daß der gezogene Draht zum Ver
güten mindestens eine zuvor bereits zur Durchführung des Wärme
behandlungvorganges eingesetzte Ofen- und/oder Abkühleinrichtung
durchläuft.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Draht-Ausgangsmaterial bereits behandelt, insbesondere
vergütet ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Draht-Ausgangsmaterial im Verlauf des Wärme
behandlungsvorganges zunächst mit einer ersten Ofeneinrichtung
auf eine erste Temperatur von vorzugsweise etwa 800 bis 1000°C
erwärmt, dann mit einer ersten Abkühleinrichtung auf eine zweite
vorzugsweise zwischen der ersten Temperatur und Raumtemperatur
liegende Temperatur von besonders bevorzugt etwa 400 bis 600°C
abgekühlt, ggf. für eine vorgegebene Zeit bei dieser zweiten
Temperatur gehalten und mit einer zweiten Abkühleinrichtung etwa
auf Raumtemperatur abgekühlt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der Draht mit einer zweiten Ofeneinrichtung bei der zweiten
Temperatur gehalten wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Draht zum Vergüten die erste Ofeneinrichtung,
die erste Abkühleinrichtung, die zweite Ofeneinrichtung und/oder
die zweite Abkühleinrichtung durchläuft.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß der Draht zum Vergüten mit der ersten Ofeneinrichtung auf
eine dritte vorgegebene Temperatur von vorzugsweise etwa eben
falls 800 bis 1000°C erwärmt und mit der ersten Abkühl
einrichtung auf eine vierte vorgegebene Temperatur, vorzugsweise
etwa Raumtemperatur abgekühlt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß der Draht zum Vergüten nach Abkühlen auf die vierte vor
gegebene Temperatur mit der zweiten Ofeneinrichtung auf eine
fünfte vorgegebene Temperatur von vorzugsweise etwa 400 bis
600°C erwärmt und anschließend vorzugsweise mit der zweiten
Abkühleinrichtung etwa auf Raumtemperatur oder eine etwas
darüberliegende Temperatur von weniger als 100°C, vorzugsweise
etwa 60°C abgekühlt wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Draht in der ersten und/oder
zweiten Ofeneinrichtung einen Wärmeverteilungsblock durchläuft.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß der Wärmeverteilungsblock von außen vorzugsweise mit min
destens einem Gasbrenner erwärmt wird.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Draht in der ersten und/oder
zweiten Abkühleinrichtung eine Wirbelkammer mit mindestens einer
Schicht aus verwirbeltem rieselfähigen Material, wie etwa Sand,
durchläuft.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß das rieselfähige Material mit einem in die Wirbelkammer ein
geleiteten Inertgas, wie etwa Stickstoff, oder einem Edelgas ver
wirbelt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß das in die Wirbelkammer eingeleitete Inertgas aus der Wir
belkammer abgleitet und zur erneuten Einleitung in die Wirbel
kammer zurückgeführt wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß das rieselfähige Material in der
ersten Abkühleinrichtung zum Abkühlen des Drahtes auf die zweite
vorgegebene Temperatur etwa auf die zweite vorgegebene
Temperatur erwärmt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß zum Erwärmen des rieselfähigen Materials elektromagnetische
Wellen in die Wirbelkammer eingestrahlt werden.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß die elektromagnetischen Wellen von einem in der Wirbelkammer
angeordneten und diese vorzugsweise durchsetzenden Heizrohr ab
gestrahlt werden.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß das Heizrohr als Hohlrohr ausgeführt ist und von innen mit
einem Gasbrenner beheizt wird.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, da
durch gekennzeichnet, daß die elektromagnetischen Wellen in Form
von Mikrowellen in die Heizkammer abgestrahlt werden.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,
daß ein zur Erzeugung der Mikrowellen eingesetztes Element, wie
etwa ein Klystron, im Bereich einer die Wirbelkammer begrenzen
den Wand angeordnet ist und das rieselfähige Material zusätzlich
durch die bei der Erzeugung der Mikrowellen entstehende Abwärme
erwärmt wird.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet,
daß das Mikrowellenerzeugungselement durch das verwirbelte rie
selfähige Material gekühlt wird.
20. Ofeneinrichtung zur Durchführung eines Verfahrens
nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit mindestens einer zur
Aufnahme mindestens eines Drahtabschnittes ausgelegten, beheiz
baren Ofenkammer (150), dadurch gekennzeichnet, daß in der Ofen
kammer (150) im Bereich des darin anzuordnenden Drahtes ein zur
gleichmäßigen Erwärmung des in der Ofenkammer (150) aufgenom
menen Drahtabschnittes ausgelegter Wärmeverteilungsblock (160)
angeordnet ist.
21. Ofeneinrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Ofenkammer (150) mindestens einen Drahteinlauf
und mindestens einen davon getrennten Drahtauslauf aufweist und
im Durchlaufbetrieb betreibbar ist.
22. Ofeneinrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Wärmeverteilungsblock (160) von mindestens
einem den Drahtabschnitt aufnehmenden Kanal (164) durchsetzt
ist.
23. Ofeneinrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Wärmeverteilungsblock (160) von einer Vielzahl
von parallel zueinander verlaufenden und jeweils einen Draht
abschnitt aufnehmenden Kanälen (164) durchsetzt ist.
24. Ofeneinrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 23,
dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeverteilungsblock (160) von
außen, vorzugsweise mit mindestens einem eine die Ofenkammer
(150) begrenzende Wand (120, 140) durchdringenden Gasbrenner be
heizbar ist.
25. Ofeneinrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekenn
zeichnet, daß mindestens einer der zur Aufnahme der Drahtab
schnitte dienenden Kanäle (164) gasdicht von der beheizten Um
gebung (170) des Wärmeverteilungsblocks (160) in der Heizkammer
getrennt ist.
26. Ofeneinrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 25,
dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeverteilungsblock zumindest
teilweise aus einem Halbleitermaterial, vorzugsweise Silicium
carbid, besteht.
27. Abkühleinrichtung zur Durchführung eines Verfahrens
nach einem der Ansprüche 1 bis 18 mit einer rieselfähiges Mate
rial, wie etwa Sand, enthaltenden Wirbelkammer (210) einer zum
Einleiten eines Wirbelfluids in die Wirbelkammer ausgelegten
Fluideinleitungsanordnung (220) und einer Anordnung (240) zum
Erwärmen des rieselfähigen Materials, dadurch gekennzeichnet,
daß die Erwärmungsanordnung zum Abstrahlen von elektromagne
tischen Wellen in die Wirbelkammer ausgelegt ist.
28. Abkühleinrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Erwärmungsanordnung mindestens ein in der Wir
belkammer (210) angeordnetes und diese vorzugsweise durchsetzen
des Heizrohr (240) aufweist.
29. Abkühleinrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Heizrohr (240) als Hohlrohr ausgeführt ist, wobei
der Innenraum gegenüber dem Rest der Wirbelkammer (210) gasdicht
abgeschlossen ist.
30. Abkühleinrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekenn
zeichnet, daß dem Heizrohr (240) ein zum Erzeugen einer Gas
flamme im Rohrinnenraum ausgelegter Gasbrenner (242) zugeordnet
ist.
31. Abkühleinrichtung nach einem der Ansprüche 27 bis
30, dadurch gekennzeichnet, daß die Erwärmungsanordnung minde
stens eine zum Abstrahlen von Mikrowellen in die Wirbelkammer
betreibbare Mikrowellenabstrahleinrichtung aufweist.
32. Abkühleinrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekenn
zeichnet, daß ein zum Erzeugen der Mikrowellen betreibbares Ele
ment der Mikrowellenabstrahlvorrichtung im Bereich einer die
Wirbelkammer begrenzenden Wand angeordnet und zum zusätzlichen
Erwärmen des rieselfähigen Materials einsetzbar ist.
33. Abkühleinrichtung nach einem der Ansprüche 27 bis
32, dadurch gekennzeichnet, daß der Wirbelkammer eine Anordnung
zum Ableiten, Zurückführen und erneuten Einleiten des
Wirbelfluids in die Wirbelkammer betreibbare Rückführungsanord
nung zugeordnet ist.
34. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach
einem der Ansprüche 1 bis 19 mit einer Heizeinrichtung nach
einem der Ansprüche 20 bis 26 und/oder einer Abkühleinrichtung
nach einem Ansprüche 27 bis 33.
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