DE1046801B - Device for rapid resistance heating of rod-shaped workpieces of varying length, especially of billets and similar semi-finished products made of steel - Google Patents
Device for rapid resistance heating of rod-shaped workpieces of varying length, especially of billets and similar semi-finished products made of steelInfo
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Description
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DES DEUTSCHENOF THE GERMAN
PATENTAMTESPATENT OFFICE
Die Hauptpatentanmeldung betrifft eine Vorrichtung, bei der der zu erhitzende Stab zwischen zwei Amboßelektroden festgeklemmt wird. Die eine Elektrode ist an einem verfahrbaren Widerlager abgestützt und durch Kolbenkraft gegenüber demselben Widerlager verschiebbar. Die andere Elektrode ist stationär, jedoch abgefedert. Die Stromzuführung an die erstere Elektrode erfolgt über eine stationäre Kontaktmuffe, die selbsttätig nach Maßgabe des Federweges der letzteren Elektrode durch ein dort angeordnetes Schaltorgan betätigt wird.The main patent application relates to a device in which the rod to be heated between two Anvil electrodes is clamped. One electrode is supported on a movable abutment and displaceable by piston force with respect to the same abutment. The other electrode is stationary, but cushioned. The current is supplied to the former electrode via a stationary one Contact sleeve, which automatically according to the spring deflection of the latter electrode by an arranged there Switching element is operated.
Die Erfindung bezweckt, die Vorrichtung auch für die Erhitzung von Stäben verhältnismäßig großer Länge geeignet zu machen, denn bei solchen Stäben besteht infolge der Druckeinwirkung der Amboßelektroden die Gefahr eines Ausknickens.The aim of the invention is to make the device relatively large for heating rods To make length suitable, because with such rods there is due to the pressure effect of the anvil electrodes the risk of buckling.
Gemäß der Erfindung ist die Vorrichtung in der Nähe der Enden des zu erhitzenden Stabes mit je einer Spannvorrichtung versehen, mit der derjenige Teil des Stabes, der sich zwischen den Spannvorrichtungen befindet, unter eine Zugkraft gesetzt werden kann und mit der die beiden Enden des Stabes, die sich zwischen je einer der Spannvorrichtungen und der zugehörigen Amboßelektrode befinden, unter eine Druckkraft gesetzt werden können.According to the invention, the device is in the vicinity of the ends of the rod to be heated with each a jig provided with that part of the rod that is between the jigs located, can be placed under a tensile force and with which the two ends of the rod that are located between each of the clamping devices and the associated anvil electrode, under one Pressure force can be set.
Bei der erfindungsgemäßen Erhitzungsvorrichtung ist also das Ausknicken des Stabes dadurch vermieden, daß der Stab fast in seiner gesamten Länge unter die Wirkung einer Zugkraft gesetzt wird. Das unter der Druckkraft der Amboßelektrode stehende Stabende ist so kurz, daß es nicht ausknicken kann. Man könnte den Strom auch über die Spannvorrichtung an den Stab übertragen. Dieselbe eignet sich jedoch aus verschiedenen Gründen nur schwerlich dazu.In the heating device according to the invention, kinking of the rod is avoided by that the rod is placed under the action of a tensile force almost in its entire length. That under the The force of the anvil electrode at the end of the rod is so short that it cannot buckle. One could also transmit the current to the rod via the jig. However, the same is suitable from various Hardly any reasons to do so.
In zweckmäßiger Ausführung kann die Spannvorrichtung Spannbacken besitzen, die in einem Spannbackenträger in zueinander im Selbstlösesinn keilförmig verlaufenden Nuten geführt sind. Hierbei stehen die Spannbacken während des Spannens unter der Wirkung einer Fremdkraft, die von einem aus Kolben und Zylinder bestehenden Betätigungsorgan herrühren kann. Die Keilführung im Selbstlösesinn erleichtert das Lösen des Stabes und ist beim Festspannen unempfindlich hinsichtlich der Einheitlichkeit der Stabkaliber.In an expedient embodiment, the clamping device can have clamping jaws which are wedge-shaped in a self-releasing direction in a clamping jaw carrier in relation to one another running grooves are performed. The clamping jaws stand under during clamping the effect of an external force exerted by an actuator consisting of a piston and cylinder can come from. The wedge guide in the self-releasing direction facilitates the loosening of the rod and is when tightening insensitive to the uniformity of the rod calibers.
In weiterer zweckmäßiger Ausführungsform kann der Spannbackenträger der Spannvorrichtung über ein Betätigungsorgan der genannten Art verschiebbar sein, das zugleich Andrückorgan der Amboß elektrode ist. Der Spannbackenträger ist dabei gegenüber der Amboßelektrode zweckmäßig gegen eine Federkraft derart verschiebbar, daß die Amboßelektrode erst nach dem Festspannen des Stabendes unter Zusammendrücken der Feder gegen das Stabende angepreßt wird.In a further expedient embodiment, the clamping jaw carrier can override the clamping device an actuator of the type mentioned to be displaceable, which at the same time the pressing member of the anvil electrode is. The clamping jaw carrier is expediently against a spring force with respect to the anvil electrode displaceable in such a way that the anvil electrode is only pressed together after the end of the rod has been clamped the spring is pressed against the end of the rod.
Vorrichtungcontraption
zum raschen Widerstandserhitzen
von stabförmigen Werkstückenfor rapid resistance heating
of rod-shaped workpieces
wechselnder Länge,changing length,
insbesondere von Knüppelnespecially of clubs
und ähnlichem Halbzeug aus Stahland similar semi-finished products made of steel
Zusatz zur Patentanmeldung G 18264 VIHd/21h
(Auslegeschrift 1 026 894)Addition to patent application G 18264 VIHd / 21h
(Interpretation document 1 026 894)
Anmelder:Applicant:
Bochumer Verein für GußstahlfabrikationBochum association for cast steel production
Aktienges ells chaft,Corporation,
BochumBochum
Dr.-Ing. Wilhelm Stich, Wattenscheid-Höntrop,
ist als Erfinder genannt wordenDr.-Ing. Wilhelm Stich, Wattenscheid-Höntrop,
has been named as the inventor
Die beiden genannten Betätigungsorgane können teleskopartig derart hintereinander angeordnet sein, daß sie durch gegenseitige Abstützung bewirken, daß das oben erstgenannte Betätigungsorgan nur die Zugkraft des Stabes erzeugt.The two actuators mentioned can be arranged telescopically one behind the other in such a way that that they cause by mutual support that the above first actuator only the tensile force of the rod.
In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung an einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Sie zeigt schematisch die verfahrbare eine Seite einer Vorrichtung zum elektrischen Widerstandserhitzen eines Stahlstabes.In the drawing, the subject matter of the invention is shown in an exemplary embodiment. she shows schematically the movable one side of a device for electrical resistance heating of a Steel rod.
Ein zu erhitzender langer Stahlstab 1, beispielsweise quadratischen Querschnittes, sitzt an seinem Ende 2 eingespannt in einer Spannvorrichtung 3. Die Spannvorrichtung 3 besteht aus zwei Spannbacken 4, die in Nuten 5 geführt sind, die zueinander im Selbstlösesinn keilförmig verlaufen. Unter Selbstlösesinn ist verstanden, daß die Spannvorrichtung sich unter der Zugkraft des Stabes 1 zu lösen versucht. Die Nuten 5 sind schwalbenschwanzförmig ausgebildet, d. h. so ausgebildet, daß die Spannbacken in den Nuten sowohl gleiten als auch hängen können. Der Nutquerschnitt kann auch T-förmig sein. Der die Nuten 5 besitzende Spannbackenträgef 6 ist ein geschlossener Ring, der über Arme 7 mit einem Tragring 8 verbunden ist. Die Spannbacken 4 besitzen Ansätze 9, deren Enden am Innenflansch einer Traverse 10 anliegen.A long steel rod 1 to be heated, for example a square cross-section, sits at its end 2 clamped in a clamping device 3. The clamping device 3 consists of two clamping jaws 4, which are guided in grooves 5 which are wedge-shaped to one another in the self-releasing direction. The sense of self-release means that the tensioning device tries to release itself under the tensile force of the rod 1. The grooves 5 are dovetail-shaped, ie designed so that the clamping jaws can both slide and hang in the grooves. The groove cross section can also be T-shaped. The clamping jaw carrier 6, which has the grooves 5, is a closed ring which is connected to a support ring 8 via arms 7. The clamping jaws 4 have projections 9, the ends of which bear against the inner flange of a cross member 10.
809 699/466809 699/466
Die Ansätze besitzen Bohrungen, in denen mit in der, Zeichnung angedeutetem großem Spiel Mitnehmerstifte 11 sitzen.The approaches have holes in which, with the large game indicated in the drawing, driver pins 11 seated.
Der Tragring 8 hängt an~einem Wagen 12, der auf dem Ausleger 13 eines Ständers 14 verfahrbar ist. In dem Tragring 8 sind zwei "Zugstangen 15 geführt und getragen, die mittels Muttern 16 an der Traverse 10 und einer Gegentraverse 17 befestigt sind. Die Traverse 10 wird somit vom Tragring 8 gehaltert, kann aber auch mit einem besonderen Wagen direkt am Ausleger 13 aufgehängt sein. Im Tragring 8 sitzt verschieblich ein wassergekühlter Kontaktkopf 18, der eine Amboßelektrode 19 trägt. Der Kontaktkopf ist an beiden Enden mit Flanschen 20 und 21 versehen, wobei der Flansch 20 als Mitnahmeschulter dient und wobei sich am Flansch 21 eine Anzahl über den Umfang verteilter, am Tragring anliegender Federn 22 abstützen. Der Ständer 14 besitzt eine Führungsbohrung 23, in der ein zylindrischer Körper 24 beweglich ist. Derselbe trägt an einem Ende die Gegentraverse 17 und besitzt an dem anderen Ende den Zylinder eines hydraulisch oder pneumatisch betriebenen Betätigungsorgangs 25. Koaxial dazu besitzt er an dem erstgenannten Ende eine Führungsbohrung26, in der ein mit dem Kontaktkopf 18 verbundener zylindrischer Schaft 27 verschieblich ist. In dem Schaft 27 befindet sich der Zylinder eines weiteren hydraulisch oder pneumatisch betriebenen Betätigungsorgans 28. Der Zylinder des einen Betätigungsorgans 25 ist durch einen Kolben 29 in die Zylinderräume 30 und 31 geteilt. Desgleichen ist der Zylinder des anderen Betätigungsorgans 28 durch einen Kolben 32 in die Zylinderräume 33 und 34 geteilt. Die Kolbenstange 35 des Kolbens 29 ist an einem mit Schrauben 36 am Ständer 14 befestigten Deckel 37 angeschlossen. Die KoI-benstange 38 des Kolbens 32 ist an einer Trennwand 39 befestigt. 40 und 41 sind Atmungslöcher, wobei das Loch 41 in eine Lüftungsnut 42 hineinmündet.The support ring 8 hangs on a carriage 12 which can be moved on the boom 13 of a stand 14. In the support ring 8 two "tie rods 15 are guided and supported, which by means of nuts 16 on the cross member 10 and a counter traverse 17 are attached. The traverse 10 is thus held by the support ring 8, can but also be hung directly on the boom 13 with a special carriage. In the support ring 8 sits displaceably a water-cooled contact head 18 which carries an anvil electrode 19. The contact head is on both ends provided with flanges 20 and 21, the flange 20 serving as a driving shoulder and A number of springs 22 distributed over the circumference and resting on the support ring are located on the flange 21 prop up. The stand 14 has a guide bore 23 in which a cylindrical body 24 is movable is. The same carries at one end the counter traverse 17 and has the at the other end Cylinder of a hydraulically or pneumatically operated actuator 25. It has coaxial to it a guide hole26 at the first-mentioned end, in which a cylindrical shaft 27 connected to the contact head 18 is displaceable. In the shaft 27 the cylinder of a further hydraulically or pneumatically operated actuating member 28 is located. The cylinder of the one actuating member 25 is divided into the cylinder spaces 30 and 31 by a piston 29. Likewise, the cylinder of the other actuator 28 is through a piston 32 into the cylinder spaces 33 and 34 divided. The piston rod 35 of the piston 29 is attached to a stand with screws 36 14 attached cover 37 connected. The piston rod 38 of the piston 32 is on a partition wall 39 attached. 40 and 41 are breathing holes, the hole 41 opening into a ventilation groove 42.
Der Ständer 14 ist mittels Rollen 43 auf Schienen 44 beispielsweise durch ein nicht gezeichnetes Zahn-Stangengetriebe verfahrbar. Er ist in jeder Fahrstellung feststellbar, was symbolisch durch einen Anschlag 45 angedeutet ist. Auf dem Fundament ist ferner ein Ständer 46 befestigt, der die schellenartig festklemmbare Kontaktmuffe 47 nach der Haupt-Patentanmeldung trägt. An der Kontaktmuffe ist die nicht gezeichnete, vom Hochstromtransformator kommende Zuführung des Stromes angeschlossen.The stand 14 is by means of rollers 43 on rails 44, for example by a rack and pinion gear, not shown movable. It can be determined in every driving position, which is symbolized by a stop 45 is indicated. A stand 46 is also attached to the foundation, the clamp-like clampable contact sleeve 47 carries according to the main patent application. On the contact sleeve is the not shown, coming from the high-current transformer supply of the current connected.
Die andere Seite der Vorrichtung, d. h. diejenige am anderen Ende des Stabes, besitzt die gleiche Spannvorrichtung 3, den gleichen Kontaktkopf 18 und das gleiche Betätigungsorgan 28. Dagegen fehlt dort die Kontaktmuffe 47 und der lange Schaft 27. Der dortige Ständer ist nicht verschiebbar. An die Stelle des Betätigungsorgans 25 tritt dort eine Feder, die sich am Ständer abstützt. Im Arbeitsweg der Feder liegt das Schaltorgan nach der Hauptpatentanmeldung.The other side of the device, i.e. H. the one at the other end of the rod has the same Clamping device 3, the same contact head 18 and the same actuating member 28, on the other hand, is missing there the contact sleeve 47 and the long shaft 27. The stand there is not displaceable. In place of the actuator 25 there occurs a spring which is supported on the stand. In the spring's commute to work is the switching element after the main patent application.
Die Wirkungsweise ist wie folgt: Im gezeichneten Zustand befindet sich die Erhitzungsvorrichtung in Betrieb. Die Kontaktmuffe 47 ist festgeklemmt. Der Erhitzungsstrom fließt von der Kontaktmuffe über den Schaft 27, den Kontaktkopf 18, die Amboßelektrode 19 und den Stahlstab 1 zum anderen Ende des Stabes. Hierbei befindet sich Preßluft in den Zylinderräumen 31 und 34.The mode of operation is as follows: In the drawn state, the heating device is in Operation. The contact sleeve 47 is clamped. The heating current overflows from the contact sleeve the shaft 27, the contact head 18, the anvil electrode 19 and the steel rod 1 to the other end of the rod. Here there is compressed air in the cylinder chambers 31 and 34.
In dem System der die Kräfte erzeugenden und die Kräfte übertragenden Teile besteht ein Kräftegleichgewicht a — b = c. In the system of the parts generating the forces and the parts transmitting the forces, there is an equilibrium of forces a - b = c.
Hierbei ist α die Summe der Kräfte in der Traverse 10; diese sind die auf den Stab 1 ausgeübte Zugkraft, die Anpreßkraft der Amboß elektrode 19 und eine Überschußkraft, die das Festspannen der Spannbacken 4 am Stab 1 bewirkt; b die Summe der Kräfte im Schaft 27; diese sind die Anpreßkraft der Amboß' elektrode 19 und die vorgenannte Überschußkraft; c die unter α genannte Zugkraft.Here, α is the sum of the forces in the traverse 10; these are the tensile force exerted on the rod 1, the pressing force of the anvil electrode 19 and an excess force which causes the clamping jaws 4 to be clamped on the rod 1; b is the sum of the forces in the shaft 27; these are the pressing force of the anvil 'electrode 19 and the aforementioned excess force; c is the tensile force mentioned under α.
Mit anderen Worten, die Kräfte im Schaft 27 schließen sich über die Trennwand 39 zu einem Teil der Kräfte der Traverse 10 kurz. Somit hat der Kolben 29 nur die auf dem Stab 1 ausgeübte Zugkraft aufzunehmen und über den Deckel 37 an den Ständer 14 zu übertragen. Infolge dieses Kräftegleichgewichtes ist die Kontaktmuffe 47, da sie erst nach Herstellung des Kräftegleichgewichtes, d. h. nach fertiger' Einspannung des Stahlstabes 1, auf dem Schaft 27, festgeklemmt wird, nicht wesentlich mit Axialkräften belastet.In other words, the forces in the shaft 27 close to one another via the partition wall 39 the forces of the traverse 10 briefly. Thus, the piston 29 only has the tensile force exerted on the rod 1 and to be transferred to the stand 14 via the cover 37. As a result of this balance of forces is the contact sleeve 47, as it is only after the equilibrium of forces has been established, d. H. after finished 'clamping of the steel rod 1, on the shaft 27, is clamped, not significantly with axial forces burdened.
Zum Ausspannen des erhitzten Stahlstabes 1 wird nach Lösen der Kontaktmuffe 47 und nach Entspannen des Raumes 31 der Raum 34 drucklos gemacht und dafür der Raum 33 unter Überdruck gesetzt. Unter Entspannung der Federn 22 entfernt sich jetzt die Amboßelektrode 19 vom Stab 1. Der Flansch 20 des Kontaktkopfes 18 kommt alsdann mit dem Tragring 8 zum Anschlag und nimmt diesen und den Spannbackenträger 6 mit. Hierbei werden die Spannbacken 4 durch die über die Teile 38, 39, 24, 17, 15, 10, 11 und 9 geleitete Reaktionskraft des Kolbens 32 festgehalten. Die Spannvorrichtung3 öffnet sich jetzt und gibt den Stab 1 zur Herausnahme frei.To unclamp the heated steel rod 1, after loosening the contact sleeve 47 and after releasing it of the room 31, the room 34 is depressurized and the room 33 is put under overpressure. Under Relaxation of the springs 22 now removes the anvil electrode 19 from the rod 1. The flange 20 of the The contact head 18 then comes to a stop with the support ring 8 and takes this and the clamping jaw carrier 6 with it. The jaws 4 held in place by the reaction force of the piston 32 which is directed via the parts 38, 39, 24, 17, 15, 10, 11 and 9. The clamping device 3 now opens and releases the rod 1 for removal.
Beim Einspannen des nächsten Stabes gilt sinngemäß der umgekehrte Vorgang. In. den Raum 34 wird Preßluft eingeführt. Während dadurch die Traverse 10 nach links geschoben wird, wird der Schaft 27 nach rechts geschoben. Die Spannvorrichtung 3 schließt sich. Da nach dem Schließen der Spannvorrichtung der Tragring 8 einer weiteren Verschiebung in Richtung auf die Traverse 10 den Federn 22 einen großen Widerstand entgegensetzt, drücken sich die letzteren jetzt zusammen, wobei sich der Kontaktkopf 18 im Tragring 8 durchschiebt und schließlich die Amboßelektrode 19 in den Anpreßzustand bringt.When clamping the next rod, the reverse process applies accordingly. In. the room 34 compressed air is introduced. While this pushes the cross member 10 to the left, the shaft 27 pushed to the right. The clamping device 3 closes. As after closing the jig the support ring 8 a further displacement in the direction of the cross member 10 the springs 22 a opposed great resistance, the latter now press together, whereby the contact head 18 pushes through in the support ring 8 and finally brings the anvil electrode 19 into the pressed-on state.
Nachdem das gleiche an der anderen Seite der Vorrichtung, d. h. am anderen Ende des Stabes durchgeführt wurde, wird in den Raum 31 Preßluft eingeleitet. Hierdurch wandert die Spannvorrichtung 3 einschließlich der Amboßelektrode 19 und dessen Zubehör in der Zeichnung nach links. Im Stab 1 entsteht die obengenannte Zugkräfte. Die entsprechenden Teile der gegenüberliegenden Seite der Vorrichtung bewegen sich ebenfalls nach links und spannen dabei die dortige Feder so lange, bis das dortige Schaltorgan anspricht. Das Schaltorgan bewirkt nun, daß sich die Kontaktmuffe 47 auf den Schaft 27 festklemmt und die beweglichen Teile festbremst. Die Zugkraft c ist damit wie bei der Hauptpatentanmeldung nach individueller Einstellung des. Schaltorgans bei gleichen Stäben stets gleich.After the same has been carried out on the other side of the device, ie at the other end of the rod, compressed air is introduced into the space 31. As a result, the clamping device 3 including the anvil electrode 19 and its accessories moves to the left in the drawing. The above-mentioned tensile forces arise in the rod 1. The corresponding parts on the opposite side of the device also move to the left, tensioning the spring there until the switching element there responds. The switching element now causes the contact sleeve 47 to clamp onto the shaft 27 and to brake the moving parts. The tensile force c is thus always the same as in the main patent application after individual adjustment of the switching element with the same rods.
Zur Anpassung an die jeweilige Stablänge wird der Ständer 14 vor dem Spannen entsprechend in Stellung gebracht. Es kann zweckmäßig sein, ihn bei jedem Spannen vorzufahren und nach jedem Entspannen zurückzufahren. Während des Spannens ist er blockiert, was durch den Anschlag 45 angedeutet ist.In order to adapt to the respective rod length, the stand 14 is appropriately positioned before tensioning brought. It can be useful to pull it up each time you tighten and after each time you relax to drive back. It is blocked during tensioning, which is indicated by the stop 45.
Die thermische Ausdehnung des Stabes wird durch die am anderen Ende des „Stabes befindliche Feder ausgeglichen, da sich die in der Zeichnung dargestellte Seite der Vorrichtung durch die Kontaktmuffe 47 gegenüber dem Fundament, in axialer Richtung starr verhält.The thermal expansion of the rod is caused by the spring at the other end of the “rod balanced, since the side of the device shown in the drawing is through the contact sleeve 47 with respect to the foundation, behaves rigidly in the axial direction.
Die Verwendung der Vorrichtung kann über die Zwecke hinaus, für die sie geschaffen wurde, auch in manchen anderen Fällen vorteilhaft sein, wenn es darauf ankommt, lange Stäbe schnell und gleichmäßig zu erhitzen.The device can be used beyond the purposes for which it was created Some other cases may be beneficial when it comes down to getting long sticks quickly and evenly to heat.
Claims (6)
Deutsche Patentschrift Nr. 877 179;
deutsche Auslegeschrift Nr. 1 010 211.Considered publications:
German Patent No. 877 179;
German interpretative document No. 1 010 211.
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| DEB46709A DE1046801B (en) | 1957-11-08 | 1957-11-08 | Device for rapid resistance heating of rod-shaped workpieces of varying length, especially of billets and similar semi-finished products made of steel |
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| DE1046801B true DE1046801B (en) | 1958-12-18 |
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Country Status (1)
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| DE (1) | DE1046801B (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1765735B1 (en) * | 1968-03-28 | 1972-05-25 | Cheston Co | ELECTRIC RESISTANCE HEATING DEVICE |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| DE877179C (en) * | 1950-12-06 | 1953-05-21 | Wilhelm Dipl-Ing Dr Stich | Method and arrangement for electrical resistance heating of steel rods, associated with their alignment |
| DE1010211B (en) * | 1954-12-24 | 1957-06-13 | Deutsche Edelstahlwerke Ag | Method and device for electrical resistance heating of metallic semi-finished products for the purpose of an immediately subsequent hot forming |
-
1957
- 1957-11-08 DE DEB46709A patent/DE1046801B/en active Pending
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