Verfahren und Vorrichtung zum Härten und Anlassen des Stahldrahtes; von J. C. Ramsden in Bassenthwaite. Mit Abbildungen auf Tafel 22. Ramsden's Verfahren zum Härten von Stahldraht. Zweck vorliegender Erfindung (* D. R. P. Kl. 7 Nr. 9258 vom 3. October 1879) ist, die durch Verbrennung von leichtflüssigem Kohlenwasserstoff und Wasserdampf erzeugte Wärme bei der Behandlung des Stahldrahtes anzuwenden. Der Draht wird ununterbrochen durch Röhren geführt, in welchen derselbe durch die Flamme eines brennbaren Gemisches von Kohlenwasserstoff und Wasserdampf erhitzt wird, worauf er in ein entsprechendes Flüssigkeitsbad zur Abkühlung gelangt. Je nach der Dicke des Drahtes sind verschiedene Vorrichtungen in Vorschlag gebracht. Für stärkere Drähte werden zwei kleine Röhren im rechten Winkel zu einander angeordnet, die eine horizontal, die andere vertical. Beide Röhren sind mit passenden Mundstücken mit engen Oeffnungen versehen. Das entgegengesetzte Ende des horizontalen Rohres wird mit einem Dampfrohr verbunden und mit einem passenden Hahn oder Ventil versehen. Das untere Ende des verticalen Rohres steht mit einem Gefäſs in Verbindung, welches mit einem leichtflüssigen Kohlenwasserstoff, wie z.B. Paraffin oder Erdöl, angefüllt ist. Wird der Hahn des horizontalen Rohres geöffnet, so strömt Dampf durch die Oeffnung des Mundstückes. Dieser Dampfstrahl geht an dem Mundstück des verticalen Rohres vorbei und saugt auf diese Weise Kohlenwasserstoff in dem verticalen Rohr hoch. Sobald der Kohlwasserstoff die Oeffnung des Mundstückes erreicht, wird derselbe von dem Dampfstrahl erfaſst und in äuſserst feinen Theilchen hinweggeführt. Der Dampf vermengt sich innig mit dem Kohlenwasserstoff, so daſs, sobald eine Flamme in Berührung damit kommt, ein Verbrennen augenblicklich stattfindet, wodurch Wärme ohne Rauch und alle Unreinlichkeiten erzeugt wird. Zum Härten bezieh. Tempern von Stahldraht verwendet man ein Rohr, einen Cylinder oder eine Kammer mit einer inneren Bekleidung aus feuerfestem Thon o. dgl. An der Mündung dieser Kammer bringt man eine genügende Anzahl Paare von Mundstücken für Dampf und Kohlenwasserstoff an, um die erforderliche Wärme zu erzeugen. Jedes Paar Mundstücke wird durch einen besonderen Hahn so regulirt, daſs ein oder mehrere davon angewendet werden können. Die an der Mündung erzeugte Wärme strömt die Kammer entlang und wird durch einen Schornstein hinweggeführt. Ist die Kammer z.B. 4m lang, so wird die Wärme an der Einmündung bedeutend höher sein als an dem entgegengesetzten oder Auslaſsende. Da das Härten und Tempern von Stahldraht zwei verschiedene Hitzegrade erfordert, so kann man ein und dieselbe Kammer für beide Operationen, welche gleichzeitig ausgeführt werden können, anwenden. Der Draht wird an dem Ende, wo die Mundstücke sich befinden, gehärtet und an dem entgegengesetzten Ende, wo der Schornstein sich befindet, getempert. Die Kammer wird auf einem Gefäſs befestigt, welches sich zur Aufnahme von Flüssigkeit eignet. Dieses Gefäſs kann in zwei Abtheilungen getheilt werden. Die erste Abtheilung kann mit Wasser gefüllt werden oder mit Wasser und solchen Chemikalien, welche dem Wasser einen höheren Kältegrad verleihen. Der zu härtende Draht wird auf passende Rollen gewunden und werden die Drahtenden durch Bohrungen in dem oberen und unteren Theil des Rohres hindurchgesteckt und mit einer zweiten Rolle im Inneren des Gefäſses, welches Wasser oder andere Flüssigkeit enthält, verbunden. Vor dem Aufwinden auf die zweite Rolle geht der Draht durch die vorerwähnte Flüssigkeit. Die Rollen, auf welche Draht gewickelt wird, können von einer Welle aus durch Räder oder Riemen getrieben werden. In letzterem Falle wendet man gewöhnlich eine Kegelscheibe an, so daſs die Geschwindigkeit regulirt werden kann. Der so gehärtete Draht kann nun nochmals durch die Kammer geführt werden, wo ein geringerer Wärmegrad vorherrscht, um getempert zu werden. Der Draht geht von hier aus bis in das zweite Gefäſs, welches Wasser, Oel oder eine fettige passende Mischung enthält. Diese Anordnung des Apparates eignet sich, wie oben gesagt, besonders für stärkere Drahtsorten, weil die Flamme in directe Berührung mit dem Drahte kommt. Für feinere Drahtsorten wendet man eine Retorte oder ein Rohr aus feuerfestem Thon von ungefähr 4m Länge an. Das Rohr besteht entweder aus einem Stück, oder wird aus Abtheilungen zusammengesetzt. In letzterem Fall wird eine obere und eine untere Kammer gebildet. In der unteren Kammer und an der Seite des einen Endes bringt man ein oder mehrere Mundstücke an, welche durch Oeffnungen in der Kammer hindurch gehen. Die Flamme geht durch die horizontale Scheidewand, welche die untere von der oberen Kammer trennt, schlägt an den oberen Theil der Kammer an und senkt sich auf den die Kammer durchlaufenden Draht. Nachdem der Draht die Kammer verlassen hat, kommt derselbe mit einem Strahl Oel oder anderer passenden Flüssigkeit in Berührung. Der Draht wird dadurch getempert, daſs derselbe in ein Bad aus einer geeigneten siedenden Flüssigkeit gelegt wird, wie z.B. in Leinöl von etwa 298°, Quecksilber von ungefähr gleicher Wärme, oder selbst in geschmolzenes Blei. Bei Anwendung von Blei muſs man jedoch dafür Sorge tragen, daſs der Draht nicht mit einem Bleiüberzug versehen wird. Fig. 9 Taf. 22 zeigt den Längenschnitt eines Ramsden'schen Apparates zum Härten und Tempern starken Drahtes. Fig. 10 bis 12 stellen einen solchen Apparat für feine Drahtsorten dar. An der Mündung der Kammer A (Fig. 9), in welcher starker Draht erhitzt wird, sind Mundstücke B und C angebracht, jedes derselben mit einem Hahn D versehen. Die Mundstücke B stehen mit einem Behälter E, welcher Paraffin oder Erdöl enthält, in Verbindung. Wird der aus Dampf und Kohlenwasserstoff gemengte Gasstrahl angezündet, so wird eine groſse Hitze innerhalb des vorderen Theiles der Kammer A erzeugt. Der zu härtende Draht wird nun auf einen Haspel G gewickelt, welcher oberhalb der Kammer A angebracht ist. Der Draht W wird sodann durch eine Oeffnung im oberen Theil der Kammer A geführt, geht unterhalb der ersten Rolle F über die zweite Rolle hinweg und durch eine Oeffnung im Boden der Kammer nach der zweiten Abtheilung und wird hier auf den Haspel G1 gewickelt; letzterer taucht in den mit Wasser o. dgl. gefüllten Behälter H und ist auf geeignete Weise auf einer drehbaren Welle befestigt. Der Draht wird während des Passirens der beiden Walzen F in der Kammer A erhitzt und durch das Eintauchen in die in H enthaltene Flüssigkeit gehärtet. Um das Führen des kalten Drahtes über die Walzen F, bevor die Kammer geheizt wird, zu erleichtern, sind Oeffnungen A1 am oberen Theil der Kammer angebracht, um die Walzen hindurchzulassen. Ist der Draht fertig gelegt, so werden die Oeffnungen durch die Deckel A1 geschlossen. Die überflüssige Wärme aus der Kammer A1 wird hinten durch den Schornstein P abgeleitet. Der Haspel G1, welcher den gehärteten Draht aufnimmt, wird aus dem Behälter H genommen und in das zweite Lager K oberhalb der Kammer A gebracht. Der gehärtete Draht W1 wird sodann durch Oeffnungen an dem hinteren oder Schornsteinende der Kammer A geleitet; die Hitze ist hier bedeutend geringer als vorn, weil die Wärme durch die Brücke/ in dem vorderen Theil zurückgehalten wird. Während der Draht über die Walzen F1 läuft, wird derselbe auf den erforderlichen Grad erwärmt und dann auf den Haspel K1 gewunden; dieser taucht in das in dem Behälter H1 enthaltene Oel o. dgl. und wird dadurch der Draht getempert. Beim Härten und Tempern feinerer Drahtsorten wird die Retorte oder Heizkammer M (Fig. 10 bis 12) durch die Scheidewand N (Fig. 12) der Länge nach in zwei Abtheilungen getheilt. An der vorderen Seite der Kammer sind Oeffnungen o, gegenüber welchen je ein Paar Mundstücke angebracht werden. Die bei o eintretende Flamme streicht die untere Seite von N entlang durch die Löcher c bis in die obere Abtheilung hinein. Der zu härtende und zu tempernde Draht wird an dem Ende S in die obere Abtheilung der Retorte eingeführt und während des Durchganges erhitzt. Die Hitze wird durch den Deckel L in dem oberen Retortentheil gehalten. Diese Deckel sind an jedem Ende der oberen Kammer so angeordnet, daſs genügend Raum gelassen wird, um den Durchgang des Drahtes zu gestatten. Beim Verlassen der Retorte taucht der Draht in einen Strom von Oel, welcher über die schräge Platte S1 läuft, und wird dadurch gehärtet. Das Oel strömt ununterbrochen aus dem Rohr T, welches mit einem Oelbehälter in Verbindung steht, flieſst über die schräge Platte S1 in den Behälter T1 und wird von hier aus nochmals nach dem oberen Behälter gepumpt. Der gehärtete Draht geht sodann durch ein Bad U aus Leinöl, Quecksilber oder Blei, welches durch eine Feuerung erhitzt wird, um dem Draht die erforderliche Temperatur zu geben. Nach dem Passiren des Bades U wird der Draht auf die gewöhnlichen Haspel gewunden, welche in passender Lage in der Nähe des Bades U angebracht sind. Um das Einführen des kalten oder ungetemperten Drahtes in die Retorte vor dem Erhitzen zu erleichtern, ist ein Einschnitt bezieh. eine Rinne an der oberen Seite der Retorte angebracht. Der Draht wird durch diese Rinne geführt, welche nachher durch den Deckel M1 geschlossen wird. Die überflüssige Wärme wird vorn durch den Schornstein X abgeleitet.