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Verfahren zum Warmziehen von Stahldraht Nach dem meist üblichen Verfahren
wird Stahldraht, wie er für die Herstellung von Werkzeugen und Maschinen bestimmt
ist, die hohe Temperaturen aushalten sollen, zunächst warm gewalzt und dann auf
kaltem Wege durch gegebenenfalls wiederholtes Ziehen durch Zieheisen oder Ziehmatrizen
auf die gewünschten Abmessungen verringert und gleichzeitig mit irgendeinem Profil
maßgenau geformt, d. h. also mit einem genaueren Querschnitt hergestellt, als es
beim Warmwalzen durch die Drahtwalzenstraßen möglich ist. Durch diese Kaltreckung
entstehen im metallischen Gefüge Veränderungen und Spannungen, die die physikalischen
Eigenschaften des Stahles sehr nachteilig beeinflussen. Es wird versucht, diese
Nachteile dadurch zu umgehen, daß der Stahldraht vor jedem Weiterzuge durch Glühen
wieder ausgeglichen wird. Trotz dieser Vorsichtsmaßregeln hat die Praxis gezeigt,
daß ein Stahl, der öfters kalt gereckt und wieder ausgeglüht worden ist, solche
Gefügeänderungen erfährt, die auf die Eigenschaft des daraus später herzustellenden
Werkzeuges besonders in bezug auf Schnitthaltigkeit, einen sehr ungünstigen Einfluß
ausüben. Deshalb wird auch, wo die Möglichkeit besteht, für hochwertige Werkzeuge
warmgewalzter Stahl statt kalt gezogenem bzw. kalt gewalztem verwendet. Vorliegende
Erfindung verfolgt den Gedanken, im Stahldraht bei dem Ziehvorgang einen vollständigen
Spannungsausgleich zu erzielen, dabei aber auch jegliche Oberflächenoxydation sowie
Schlacken- und Weichhautbildung zu verhüten.
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Die Erfindung besteht darin, daß der Stahldraht in einem Bade, dessen
Temperatur 7oo bis goo° C beträgt, gezogen und aufgewickelt und, ohne das Bad zu
verlassen, mit dem Bade abgekühlt wird. Der Draht kommt dabei in heißem Zustande
nicht mit= der Luft in Berührung und kann demzufolge auch auf der Oberfläche nicht
oxydieren. Außerdem ist das Ausglühen zwischen den Ziehstufen gespart. Für einen
wirtschaftlichen Arbeitsgang empfiehlt es sich, das Erhitzen und Abkühlen der Drahtspulen
in besonderen Behältern vorzunehmen, welche von dem die Ziehmatrizen aufnehmenden
Behälter gelöst und ebenso wie dieser für sich abgeschlossen werden können. Es ist
zwar schon versucht worden, gezogene Stäbe im Bleibade allmählich abzukühlen, um
die beim Austritt des Stahls aus der Ziehmatrize entstehende. verhältnismäßig schnelle
Abkühlung durch die Luft zu verhüten oder auch gehärtete Stahlbänder im Metallbade
zu tempern und zu richten. Zu diesem Zweck kommen die Werkstücke unmittelbar nach
dem Ziehen oder
Walzen in das Bleibad. Dabei ist der Draht aber
bis zum Eintritt in das Bad nicht vor Oxydation geschützt. Es ist weiter auch bekannt,
den Draht vor dem Ziehen in einem Bade zu erwärmen und mit einer Flüssigkeit zu
überziehen, um ihn vor Oxydation zu schützen. Bei diesem Verfahren wird der Draht
aber nach dem Ziehen plötzlich abgekühlt, während nach der Erfindung eine langsame
Abkühlung erstrebt wird.
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Ferner ermöglicht die 'Warmverformung in einem Bad von etwa
700', mit einem Zug von z. B. 5 mm bis auf etwa 3 mm herunterzuziehen, so
daß der Arbeitsgang auch wesentlich beschleunigt wird. Trotzdem kann ein Stahldraht
mit äußerster Gleichmäßigkeit in seiner Struktur geliefert werden, weil die Schädigungen
durch das vielfache Ausglühen fortfallen.
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Das Verfahren nach der Erfindung ist an Hand der Zeichnung beispielsweise
erläutert. die schematisch eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens in Abb.
i in Oberansicht und in Ibb.. im Längsschnitt darstellt.
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Der aufgewickelte, im Querschnitt zu verändernde Stahldraht wird mit
seiner Haspel d in einem Badbehälter a untergebracht. der für sich fahrbar ist und
sich mit einem zweiten, ein oder mehrere Ziehmatrizen k enthaltenden Behälter b
z. B. über einen Stutzen e verbinden läßt. Es kann eine beliebige Anzahl solcher
Behälter a vorhanden sein. Auf der anderen Seite des Ziehmatrizenbehälters b läßt
sich hinter der Matrize k mit ihm ein Haspelbehälter c durch Stutzen e verbinden.
Alle drei Behälter bestehen aus hochhitzebeständigen Werkstoffen, damit sie ein
auf Temperaturen von 7 oo bis goo° erhitztes Bad aufnehmen können. Um die Lösung
der einzelnen Behälter voneinander zu ermöglichen, enthalten die Stutzen e bzw.
die Behälter selbst Abschlußschieber geeigneter Art. Außerdem sind an den Behältern
a und c Einrichtungen getroffen, mit denen das angespitzte Drahtende durch die Stutzen
e und die Matrize geleitet sowie auch auf der anderen Seite wieder erfaßt und auf
die im Behälter c eingebaute Haspelp gewickelt werden kann.
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Eine solche Einrichtung kann z. B. nach Abb. i aus einer mittels Spindel
g in der Achse der Ziehmatrize k geführten Klammer/ bestehen, die das Drahtende
erfaßt und durch den Stutzen e in die Matrize k leitet. Der Behälter c trägt gleichfalls
eine Längsspindeln mit einer Klammer m, mittels der die Zange L geöffnet
und geschlossen werden kann. Diese ist an der Haspelp befestigt, bei deren Antrieb
der von der Zange l erfaßte Draht durch die Matrize e gezogen und aufgewickelt wird.
Es können mehrere Ziehmatrizen einänder folgen, so daß sich der Draht in einem Zuge
au; den gewünschten Durchmesser bringen 1ä ßt. Die Matrizen sind entweder in demselben
Behälter eingebaut, oder jede Matrize besitzt ihren eigenen Behälter. Bei mehreren
aufeinanderfolgenden Matrizen k erfolgt die Führung des angespitzten Drahtendes
entsprechend durch mehrere derartige Klammern. Das Ab- und Aufwickeln des Drahtes
erfolgt in üblicher Weise.
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Die Erhitzung der Behälter a, b und c kann elektrisch oder
durch allmähliches Vorwärmen in einem Ofen erfolgen. Die Behälter a und c lassen
sich nach erfolgtem Ziehvorgang beliebig durch inzwischen aufgewärmte Behälter mit
eingesetzter bzw. herausgenommener Haspel ersetzen, so daß das Ziehen im Matrizenbehälterb
ohne Unterbrechung vor sich gehen kann, der eine dauernde Erwärmung erfährt. Den
Behälter c mit dem fertiggezogenen Draht l.äßt man allmählich abkühlen.
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Das Bad, in dem der Draht gezogen wird, kann z. B. aus Bariumchlorid
bestehen oder aus einem Gemisch von Chlorbarium und Chlorkalium, wie es bereits
zum Härten verwendet wird.
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Für das Verfahren nach der Erfindung kommen nur Stahldurchmesser von
i j mm und darunter in Frage. Verlangt wird genau gezogener Draht bis auf o,3 mm
herab, z. B. von der Uhrenindustrie. Bei den Zahnbohrern für Zahnärzte wird ein
genaues MaA von 2,34 mm verlangt. Die Maße müssen genau sein, weil es sich hier
um hochwertige Stähle handelt, bei denen man die Verluste durch Abdrehen möglichst
vermeiden will. Drehstähle kommen kaum in Frage; meist handelt es sich um kleine
Werkzeuge, wie Bohrer und Reibahlen, auch Achsen und Wellen für Uhren bzw. andere
Präzisionsgetriebe. Verluste beim Abdrehen sind im Verhältnis besonders groß, wenn
es sich um Werkstücke mit sehr geringem Durchmesser handelt. Außerdem ist das Abdrehen
oder auch Schleifen derartiger Stahldrähte mit Rücksicht auf ihren kleinen Durchmesser
und ihre große Länge schwierig.