AT201865B

AT201865B - Verfahren und Vorrichtung zum Blankglühen von Metallen, insbesondere von Fein- und Feinstdrähten

Info

Publication number: AT201865B
Authority: AT
Inventors: Karl Ing Fritz
Original assignee: Karl Ing Fritz
Priority date: 1954-03-31
Filing date: 1956-07-12
Publication date: 1959-01-26
Also published as: CH324000A

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Blankglühen von Metallen, insbesondere von Fein- und Feinstdrähten
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Ein weiteres den Erfindungsgegenstand vorteilhaft ausgestaltendes Merkmal besteht darin, dass in die von der Vakuumpumpe zum Glühbehälter bzw. Glühofen führende Saugleitung ein Vakuumventil eingeschaltet ist und in den vom Ventilsitz zum Glühbehälter führenden Leitungsabschnitt ein Überdruckventil eingeschaltet ist, vorzugsweise derart, dass das Überdruckventil mit dem Gehäuse verbunden ist.

Weitere Einzelheiten sind dadurch gekennzeichnet, dass das Überdruckventil am oder im Boden des behälterseitig des Ventilsitzes befindlichen Gehäuseraumes angeordnet ist und dadurch, dass an den Boden des Gehäuses eine mit Auslassöffnungen versehene Kappe angesetzt ist, während in einer Bodenöffnung ein Dichtstopfen verschiebbar geführt ist, der durch eine einerseits am Stopfen, anderseits an der Kappe abgestützte Feder im Sinne des Schliessens belastet ist und schliesslich dadurch, dass der Dichtstopfen einen Bund aufweist, der auf der einen Seite als Federwiderlager dient, während er auf der dem Gehäuse zugekehrten Seite einen Dichtring trägt.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemässen Blankglüh - und Kühlanlage dargestellt.

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemässe Blankglühanlage schematisch, Fig. 2 einen Teilschnitt durch die in der Stossstelle von Glühtopf und bzw. -haube und Sockel bzw. Deckel angeordneten Kühlkammern, Fig. 3 ein Vakuumventil mit Überdruckventil, Fig. 4 eine Abkühlanlage schematisch, und Fig. 5 einen Glühbehälter allein mit zusätzlicher Kühlhaube.

Die in Fig. 1 gezeigte Blankglühanlage besteht aus dem Glühofen F, der auf Säulen stehend oder auch
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gebautodermechanischen Einfahrvorrichtung G für den Glühtopf B, der Vakuumpumpe H, dem Vakunm-Über druckventil J und dem dieses mit der Pumpe H verbindenden Vakuumschlauch K. An den Unterrand des Glühtopfes schliesst sich eine Glühhaube, die auf den Sockel 7 aufgestülpt ist. Der auf Hochvakuum gebrachte Glühtopf B wird mitsamt seinem Aufstellsockel 7 unter den nach unten offenen Glühofen F gefahren. Mit Hilfe der Einfahrvorrichtung G wird der Topf B angehoben und von unten her in den Ofen F eingefahren, in welchem er bis zur Beendigung des Glühvorganges bleibt.

Dabei kann durch (nicht ge- zeigte) Dicht- und Saugmittel der Ofenraum auf dengleichen oder doch annähernd gleichen Druck evakuierbar sein wie der Glühtopf B.

Um eine einwandfreie Abdichtung des Glühbehälters B zwischen Glühhaube 15 und Sockel 7 zu erreichen, ist am Sockel 7 eine Gummidichtung 16 (Fig. 2) vorgesehen, die jedoch der Kühlung bedarf. Zu diesem Zwecke ist zunächst unterhalb der die Dichtung 16 aufnehmenden Fassung 17 ein Kühlmittelkanal 18 vorgesehen, der zweckmässig ringsum den Sockel 7 herumgeführt und ständig von Wasser durchflossen ist. Um ausserdem einen Wärmeübergang von der Haube 15 zur Dichtung 16 zu unterbinden, ist zusätzlich ein Kühlmittelringkanal 19 am freien Rand der Glühhaube vorgesehen.

Das in Fig. l mit J bezeichnete mit Überdruckventil versehene Vakuumventil hat die Aufgabe, die Blankglühanlage unfallsicher zu gestalten, indem es die Entstehung gefährlicher Überdrücke im Behälter B verhindert, die bei unbedachtsamer Bedienung entstehen können, z. B., wenn Wasser aus der VakuumWasserringpumpe in den stark erhitzten Glühbehälter gelangt. In Fig. 3 ist das Ventil in grösserem Massstabe dargestellt.

Mit 20 ist das Gehäuse bezeichnet, das mit zwei einander gegenüberliegenden Anschlussstutzen 21, 22 versehen ist, von denen der in den Raum 23 oberhalb des Ventilsitzes 24, d. h. in den eine durch Handrad 25 verstellbare, den (nicht gezeichneten) Ventilteller tragende Spindel 26 aufnehmenden Raum mündende Stutzen 21 an eine Vakuumpumpe angeschlossen ist, während der in den Raum 27 unterhalb des Ventilsitzes 24 mündende Stutzen 22 zum Anschluss an den zu evakuierenden Glühbehälter dient.

Auf der der Ventilspindel 26 gegenüberliegenden Seite des Ventilsitzes ist im Boden 28 des Ventilgehäuses 20, d. h. im Boden des mit dem zu evakuierenden Gefäss in Verbindung stehenden Ventilraumes 27 eine Vertiefung 29 zylindrischen Querschnittes vorgesehen, deren Aussenmantel ein Aussengewinde trägt, auf welches eine mit Auslass- oder Ablassöffnungen 30 versehene Kappe 31 aufgeschraubt ist.

Im Boden der Vertiefung 29 befindet sich eine Öffnung mit auf der gegenüberliegenden Seite vorgesehenem Ventilsitz. Eine zapfenartige Verlängerung 33 auf der Rückseite des Ventiltellers 32 dient der Führung einer an einem Ringbund 34 des Stopfens abgestützten Druckfeder 35. Das andere Ende der Feder 35 ist am Boden der Kappe 31 abgestützt und an einem entsprechenden Bodenzapfen 36 geführt. Der der Federabstützung dienende Ringbund 34 des Tellers trägt auf seiner Oberseite einen zur Abdichtung dienenden Dichtring 37. Die Teile 30 - 37 bilden somit ein Überdruckventil, das normalerweise durch den Druck der Belastungsfeder 35 geschlossen ist, sich jedoch bei einem im evakuierten Gefäss auftretenden Überdruck öffnet, wobei das Druckmittel durch Durchbrüche 30 der Kappe 31 ins Freie entweichen kann.

Hat sich der Druck ausgeglichen, so schliesst das Überdruckventil selbsttätig wieder.

Die Kühlanlage nach Fig. 4 besteht aus dem Behälter A für das Schutzgas oder der Schutzgasflasche E, dem Glühbehälter B, dem Schutzgaskühler D und der Umwälzpumpe C. Das Schutzgas, beispielswei-

se sauerstofffreier Stickstoff, wird direkt von der Schutzgasflasche E oder dem Behälter A über ein sauerstoffbindendes Filter, beispielsweise Kupferwolle und ein Ventil 2 in den evakuierten Glühbehälter B nach dem Glühen eingeleitet, wobei entweder nach dem Durchspülen durch ein Ventil la der Austritt ins Freie erfolgt oder von der Austrittsstelle des Glühbehälters B, das heisse Schutzgas über ein Ventil 1 in einen Kühler D und mittels einer Pumpe C wieder dem Schutzgasbehälter A zugeleitet werden kann.

Die Ventile 1 und 2 haben den Zweck, nach dem Evakuieren oder nach dem Abkühlen des Glühbehälters B diesen von dem jeweiligen Rohrleitungsnetz trennen zu können. Der normale Aufbau der Anlage kann beispielsweise so erfolgen, dass die Schutzgasflasche E an den Behälter A derart angeschlossen wird, dass entweder das Ventil 3 für das Füllen des Behälters A von Hand bedient werden muss oder aber vom Behälterdruck über einen pneumatischen Schalter fernbetätigt werden kann. Der Schutzgasbehälter A ist durch ein Überdruckventil 4 gesichert. An Stelle des Schutzgasbehälters A und der Schutzgasflasche E kann auch eine Schutzgas-Eigenerzeugungsanlage angeschlossen werden. Der im Rohrleitungsnetz vorhandene Druck wird am Manometer 5 abgelesen.

An Stelle des Schutzgas-Trockenbehälters A kann auch für die Konstanterhaltung des Druckes ein anderer Behälter zur Anwendung kommen, beispielsweise ein Glockenbehälter mit einer Wassertassenabdichtung.

Die durch den Glühbehälter B geleitete oder gepumpte Schutzgasmenge sorgt dafür, dass einerseits die Wärme durch Konvektion abgeführt und anderseits die Wärmeabgabe der Glühhaube an die umgebende Luft unterstützt wird. Nach Erreichen einer Endkühltemperatur von etwa 400 C wird das Ventil geschlossen und durch die Pumpe C der Glühtopf so weit wie möglich evakuiert. Der Glühtopf wird dann nach Schliessen des Ventils 1 und Einlassen von Luft durch Ventil la geöffnet.

Die in Fig. 5 gezeigte Einrichtung dient dazu, das Abkühlen des Glühtopfes B weiter zu beschleunigen. Die Wärmeabgabe der Wandung des Glühtopfe3 erfolgt bei freLim Raum stehendem Topf durch den natürlichen Wärmeauftrieb. Da mit Hilfe der nach dem Glühen unter Vakuum vorgenommenen Schutzgasfüllung des Glühbehälters in Verbindung mit der Schutzgasumwälzung die Wärme im Glühtopf sehr rasch vom Glühgut an die Topfwandung abgegeben wird, lässt sich die Wärmeabgabe der Glühtopfwandung beschleunigen, indem man eine besondere Kühlhaube 11 über den Glühtopf B stülpt, wobei zwischen der Haubenwand und der Glühtopfwand 6 ein Ringraum 8 bleibt.

Der Kühlmantel 11 weist in seinem unteren Teil Lufteintrittsöffnun- gen 9 auf, während in der Decke ein elektromotorischbetriebener Umwälzlüfter 10 vorgesehen ist, der die unten eintretende und sich an der Glühtopfwandung erhitzende Luft nach oben absaugt und sie seitlich herausdrückt.

Durch die Beschleunigung der unten eintretenden kalten Luft wird die Wärmeübergangszahl an der Aussenfläche der Glühtopfwandung erhöht, wodurch eine schnellere Wärmeabgabe nach aussen hin erfolgt,
Wie bereits erwähnt wurde, ist die dargestellte und beschriebene Ausführungsform nur eine beispielsweise Verwirklichung der Erfindung und diese nicht darauf beschränkt, vielmehr sind noch mancherlei
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angewendet werden, wenn der Glühbehälter nicht von unten her, sondern von vorn oder der Seite her in den Glühofen eingefahren wird.

PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Blankglühen von Metallen, insbesondere von Fein- und Feinstdrähten aus Kupfer, Eisen od. dgl. unter Verwendung verschliessbarer Glühbehälter bei Glühung im Hochvakuum, dadurch gekennzeichnet, dass das Glühen im Hochvakuum mit einer darauffolgenden an sich bekannten Schutzgaskühlung kombiniert ist.

Claims

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzgas ständig umgewälzt und und gegebenenfalls während des Umwälzens gekühlt wird.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verstärkung der Schutzgaskühlung an der Aussenwand des Glühbehälters ein Kühlmittelstrom entlang geführt wird.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 3 unter Verwendung eines mittels Hebebühnen (G) von unten in einen Glühofen (F) einfahrbaren Glühbehälters (B), dadurch gekennzeichnet, dass der Glühbehälter (B) gleichzeitig sowohl an eine Hochvakuum- als auch an eine Schutzgasbeschickungsanlage (A, E) angeschlossen ist, wobei diese beiden Anlagen wahlweise in Betrieb zu nehmen sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine den Glühtopf (B) mit Spiel umschliessende Kühlhaube (11) die an einem Ende, vorzugsweise dem unteren, mit Mantelöffnungen (9), und am andern Ende, vorzugsweise dem oberen, mit einem Entlüfter (10) versehen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei Glühöfen und Glühbehältern am Glühtopf und Deckel bzw. Glühhaube (15) und Sockel (7) in unmittelbarer Nähe der Dichtungsstellen <Desc/Clms Page number 4> ringförmige, mit Kühlmitteln beschickbare Kanäle (18, 19) angeordnet sind, wobei die Kühlkanäle (18, 19) mit den zu kühlenden Teilen (17) Wand an Wand liegen oder die zu kühlenden Teile (15) der Glüh- öfen und Glühbehälter selbst einen Teil der Kühlkanalwandungen bilden.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in die von der Vakuumpumpe (H) zum Glühbehälter (B) bzw. Glühofen führenden Saugleitung ein Vakuumventil (J) eingeschaltet ist und in den vom Ventilsitz (24) zum Glühbehälter führenden Leitungsabschnitt (22) ein Überdruckventil eingeschaltet ist, vorzugsweise derart, dass das Überdruckventil mit dem Hahngehäuse (2p) verbunden ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Überdruckventil am oder im Boden (28) des behälterseitig des Ventilsitzes befindlichen Gehäuseraumes (29) angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass an den Boden (28) des Gehäuses (20) eine mit Auslassöffnungen (30) versehene Kappe (31) angesetzt ist, während in einer Bodenöffnung ein Dichtstopfen verschiebbar geführt ist, der durch eine einerseits am Stopfen, anderseits an der Kappe (31) abgestützte Feder (35) im Sinne des Schliessens belastet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtstopfen einen Bund (34) aufweist, der auf der einen Seite als Federwiderlager dient, während er auf der dem Gehäuse zugekehrten Seite einen Dichtring (37) trägt.