Verfahren zum Betrieb von Glüh- oder Härteöfen für Massengüter. Zum Glühen und Härten von kleinen Teilen in grossen Mengen, wie zum Beispiel Federn, Ringen, Kugeln usw., benützt man Ofen, in denen das Gut langsam durch den Ofen bewegt und dabei erwärmt wird. Da: mit jedes Stück mit der stets gleichen ge wünschten Temperatur aus dem Ofen aus tritt, müssen folgende drei Bedingungen er füllt sein: 1. Dem Ofen muss die Wärme in der Zeiteinheit in stets gleicher Menge zugeführt werden.
2. Die Menge des durch den Ofen ge leiteten Glühgutes muss in der Zeiteinheit stets gleich sein.
3. Die Geschwindigkeit der Durchleitung des Glühgutes durch den Ofen muss stets konstant sein.
Die erste Bedingung ist nur mit Hilfe der elektrischen Beheizung zu erfüllen und setzt auch bei dieser konstante Netzspan nung voraus. Die zweite Bedingung kann mit mechanischen Vorrichtungen nur erfüllt werden, wenn das. Glühgut sehr regel mässige Formen hat,. wie zum Beispiel Ku- geln, Zylinder etc. Unregelmässig geformte Teile, wie Federn usw., können mit mecha nischen Vorrichtungen nicht mehr mit der nötigen Gleichmässigkeit in \den Ofen ge geben werden.
Nach der Erfindung können alle diese Schwierigkeiten' umgangen werden, wenn die mittlere Geschwindigkeit, mit der das Gut im Ofen sich fortbewegt, mittelst einer besonderen Temperaturmessvorrichtung, die in den Ofenraum eingebaut ist und ausserhalb desselben den Fortschaltmotor des Glüh- gutes beeinflusst, in Abhängigkeit von der Temperatur des Glühgutes im Ofen geregelt wird. Die Fortbewegung kann dabei kon tinuierlich oder absatzweise erfolgen.
Unter Umständen kann es zweckmässig sein, auch die Beschickung des Ofens mit Glühgut Lind gegebenenfalls auch den Austritt des Glüh- gutes aus dem Ofen von der Temperatur des Glühgutes abhängig zu machen.
In der Zeichnung ist ein Glühofen mit selbsttätigem Vorschub, selbsttätiger Be schickung und selbsttätigem Auswurf des Glühgutes in Abhängigkeit von der Tem- paratur des Gutes an seinem Wegende im Ofeninnern dargestellt.
Im Ofenkörper o befinden sich die in Dreieck geschalteten Heizwiderstände r, sowie die Weiterbeförde- rungsvorrichtung b für das Glühgut. Mit- telst der Aufgabevorrichtung a wird dem Ofen am einen Ende das kalte Glühgut portionsweise zugeführt,, am andern Ofen ende fällt es in das mit Härteflüssigkeit ge füllte Aufnahmegefäss k. Die Vorschübe des Transportbandes b und der Zufuhrgefässe sind gekuppelt und werden beide vom Elek tromotor<I>na</I> angetrieben,
mit dem sich gleich zeitig ein Schaltrad 2.t bewegt. Dieses hat leitende und isolierende Schleifflächen und wird von zwei Bürsten im Stromkreis des Schaltmagnetes<I>s</I> des Motorschalters q be- strichen.
Dicht vor der Austrittsstelle des Glüh- gutes aus dem Ofen ist das Thermoelement p eingebaut, das ein Kontaktvoltmeter t speist. Das Instrument ist gegen die unmittelbare Einwirkung der Ofenheizung gescbützt. Der kontaktgebende Zeiger dieses Instrumen tes erreicht bei einer bestimmten. Temperatur den Kontaldstreifen I, bei höherer Tempe ratur den Kontaktstreifen II und bei ge fährlich hoher Temperatur den Kontakt streifen III. In den.
vom Hilfstransforma tor i gespeisten Stromkreisen der Kontakte I, 1I, III liegt die Spule je eines Relais @, <I>w, v,</I> von denen mindestens das Relais z ein Sperrelais ist;
das heisst wenn das Re lais angesprochen hat, so öffnet sich sein Kontakt durch besondere, nicht näher be zeichnete Mittel wenige Sekunden nachher und kann erst nach Ablauf einer bestimm ten,, einstellbaren Zeit wieder geschlossen werden. Sind beide Relais z und av als Sperrelais ausgebildet, so muss die Sperrzeit von w jedenfalls erheblich kleiner sein als diejenige von z. Beim Ansprechen der Re lais r und<I>w</I> schliessen ihre Kontakte den Stromkreis des Schaltmagnetes s des Motor schalters q mindestens so lange,
bis die auf dem Schaltrad u. schleifenden Bürsten von einer isolierenden auf eine leitende Fläche gelangt sind, wodurch dann die Kontakte überbrückt werden. Das Gefahrrelais r, schliesst beim Ansprechen den Stromkreis der Ausschaltspule e des Hauptschalters h.
Die Wirkungsweise der dargestellten Einrichtung ist nun folgende: Das Glühgut auf der. Transportvorrichtung b wird vom Heizwiderstand r erwärmt, und zwar ist das an der Austrittsseite befindliche Gut, da es am längsten der Hitze ausgesetzt war, am wärmsten. Sobald es die richtige Tem peratur erreicht hat, gibt das Thermoelement p eine solche Spannung, dass der Kontakt zeiger des Anzeigeinstrumentes t den Kon takt I berührt. Darauf spricht das Relais an und bewirkt die Einschaltung des Ho tors m; dadurch setzen sich die beiden Transportvorrichtungen c, und<I>b</I> in Bewe gung.
Die fertig geglühte Portion fällt in den Behälter k, eine neue Portion Glühgut wird in den Ofen o eingefüllt und gelangt in den Bereich der Heizwiderstände r. Da das Relais z nur wenige Sekunden seinen Kontakt geschlossen hält, nämlich minde stens so lange, bis die Bürsten des Schalt rades u eine leitende Fläche berühren, läuft der Motor m so lange, bis die Bürsten durch ein Isolationsstück. wieder voneinander ge trennt sind.
Die Sperrzeit des Relais z ist einstellbar und wird der Trägheit des Thermoelementes p angepasst; sein Anspre chen wird erst dann wieder freigegeben, wenn die Spannung des Thermoelementes p der neuen Temperatur entspricht, der Zeiger des Instrumentes t also den Kontakt I ver lassen hat. Nachdem dann die Glühguttem- peratur den Grenzwert wieder erreicht hat, beginnt das Spiel von neuem.
Ist die Aufgabe des Materials in den Glühofen aus irgend einem Grunde bedeu tend geringer, als es der Heizleistung des Ofens entspricht, so steigt die Temperatur des Glühgutes, bereits vor Erreichung der Auswurfstelle auf die richtige oder gar eine höhere Glühtemperatur. In diesem Falle rückt der Zeiger des Instrumentes t über den Kontakt I hinaus auf den Kontakt II. Dadurch spricht das zweite Relais 2v an und überbrückt den Kontakt des Relais z. Der Motor m,
wird Schon vor Ablauf der Sperrzeit des Relais z eingeschaltet und be wegt den Glühgutträger so lange vorwärts. bis die Temperatur des Glühgutes nicht mehr ausreicht, den Zeiger des Instrumen tes t auf dem Kontakt II zu halten. Auch das Relais w kann erforderlichenfalls eine einstellbare Sperrzeit erhalten, damit der Motor m sich abschaltet, bevor der Zeiger auf den Kontakt I zurückgeht. Jedenfalls bewegt sich das Glühgut bei der dem Kon takt II entsprechenden Temperatur bedeu tend schneller vorwärts als bei der richtigen, dem Kontakt I entsprechenden Temperatur.
Steigt nun die Temperatur im Ofen aus irgend einem Grunde noch höher, so erreicht der Instrumentenzeiger den Kontakt III. Dadurch wird das .Relais v erregt und der Hauptschalter A des Ofens geöffnet, dessen Wiedereinschaltung nur von Hand erfolgen kann.
Durch die Zeichnung soll nur die grund sätzliche Wirkungsweise des Erfindungs gegenstandes erläutert werden. Im einzelnen kann dieser ganz anders ausgebildet sein.
Process for operating annealing or hardening furnaces for bulk goods. Furnaces are used to anneal and harden small parts in large quantities, such as springs, rings, balls, etc., in which the material is slowly moved through the furnace and heated in the process. Since: with every piece of the furnace leaves the furnace at the same desired temperature, the following three conditions must be met: 1. The heat in the time unit must always be supplied to the furnace in the same amount.
2. The amount of annealing material passed through the furnace must always be the same in the time unit.
3. The speed at which the annealing material is conveyed through the furnace must always be constant.
The first condition can only be met with the help of electrical heating and requires constant mains voltage even with this. The second condition can only be met with mechanical devices if the annealing material has very regular shapes. such as balls, cylinders, etc. Irregularly shaped parts, such as springs, etc., can no longer be placed in the furnace with the necessary uniformity using mechanical devices.
According to the invention, all these difficulties can be avoided if the average speed at which the material moves in the furnace, by means of a special temperature measuring device which is built into the furnace chamber and outside of it influences the incremental motor for the annealing material, depending on the temperature of the annealing material in the furnace is regulated. The locomotion can take place continuously or intermittently.
Under certain circumstances it can be expedient to also make the charging of the furnace with annealing material and possibly also the exit of the annealing material from the furnace dependent on the temperature of the annealing material.
The drawing shows an annealing furnace with automatic feed, automatic loading and automatic ejection of the annealing material as a function of the temperature of the material at its end of travel inside the furnace.
In the furnace body o there are the heating resistors r connected in a triangle, as well as the further conveying device b for the annealing material. By means of the feeding device a, the cold annealing material is fed in portions to the furnace at one end, at the other end of the furnace it falls into the receptacle k filled with hardening liquid. The feeds of the conveyor belt b and the supply vessels are coupled and are both driven by the electric motor <I> na </I>,
with which a ratchet wheel 2.t moves at the same time. This has conductive and insulating sliding surfaces and is covered by two brushes in the circuit of the switching magnet <I> s </I> of the motor switch q.
The thermocouple p, which feeds a contact voltmeter t, is installed just in front of the exit point of the annealing material from the furnace. The instrument is protected against the direct effect of the furnace heating. The contact-making pointer of this instru- ment reaches a certain point. Temperature the contact strip I, at higher tempe temperature the contact strip II and at dangerous high temperature the contact strip III. In the.
from the auxiliary transformer i fed circuits of the contacts I, 1I, III is the coil of a relay @, <I> w, v, </I> of which at least the relay z is a blocking relay;
This means that when the relay has responded, its contact opens a few seconds later by special, unspecified means and can only be closed again after a certain, adjustable time has elapsed. If both relays z and av are designed as blocking relays, the blocking time of w must in any case be considerably shorter than that of z. When the relays r and <I> w </I> respond, their contacts close the circuit of the switching magnet s of the motor switch q at least as long as
until the on the ratchet wheel u. brushes have moved from an insulating to a conductive surface, which then bridges the contacts. The hazard relay r closes the circuit of the tripping coil e of the main switch h when it is triggered.
The operation of the device shown is now as follows: The annealing material on the. Transport device b is heated by the heating resistor r, namely the material on the exit side is the warmest because it has been exposed to the heat for the longest time. As soon as it has reached the correct temperature, the thermocouple p outputs such a voltage that the contact pointer of the display instrument t touches the contact I. The relay responds and causes the activation of the Ho tor m; as a result, the two transport devices c and <I> b </I> start moving.
The fully annealed portion falls into the container k, a new portion of annealed material is poured into the furnace o and reaches the area of the heating resistors r. Since the relay z keeps its contact closed for only a few seconds, namely at least so long until the brushes of the switching wheel u touch a conductive surface, the motor m runs until the brushes through an insulating piece. are separated from each other again.
The blocking time of the relay z is adjustable and is adapted to the inertia of the thermocouple p; His Anspre chen will only be released again when the voltage of the thermocouple p corresponds to the new temperature, i.e. the pointer of the instrument t has left contact I. After the temperature of the annealing material has reached the limit again, the game begins again.
If the task of the material in the annealing furnace for some reason is significantly lower than the heating output of the furnace, the temperature of the annealing material rises to the correct or even a higher annealing temperature before the ejection point is reached. In this case the pointer of the instrument t moves beyond the contact I to the contact II. As a result, the second relay 2v responds and bridges the contact of the relay z. The engine m
is switched on before the expiry of the blocking time of the relay z and moves the annealing tray forward. until the temperature of the material to be annealed is no longer sufficient to keep the pointer of the instrument t on contact II. If necessary, the relay w can also have an adjustable blocking time so that the motor m switches off before the pointer goes back to the contact I. In any case, the annealing material moves forward at the temperature corresponding to the contact II meaning more quickly than at the correct temperature corresponding to the contact I.
If, for whatever reason, the temperature in the furnace rises even higher, the instrument pointer will reach contact III. This energizes the relay v and opens the main switch A of the furnace, which can only be switched on again manually.
The drawing is only intended to explain the basic mode of operation of the subject matter of the invention. In detail, this can be designed quite differently.