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Durchlaufofen mit unterschiedlichen Umlaufströmen Die Erfindung betrifft
einen Durchlaufofen mit Luftumwälzung quer zur Ofenlängsachse und mit mindestens
zum Teil den Ofenraum umschließenden, zugleich beheizbare Leitkanäle für die Umluftströme
bildenden Zwischenwänden für die Wärmebehandlung von frei in den Ofenraum ragenden
Körpern aus Metall oder Glas mit unterschiedlichen Wandstärken, vornehmlich Hohlglaswaren,
wie Fernsehröhren.
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Die Wärmebehandlung derartiger Gegenstände erfordert bestimmte Maßnahmen,
damit trotz unterschiedlicher Wandstärken alle Teile gleichmäßig erwärmt werden,
d. h. keines unter- oder überhitzt wird.
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Mit den bekannten, mit Luftumwälzung arbeitenden durchsetzendem gasförmigem
Wärmeträger, der in allgemeinen dient die Luftumwälzung dazu, eine möglichst gleichmäßige
Temperaturverteilung über den ganzen Ofenquerschnitt zu bekommen, also das Gegenteil
von dem, was bei der differenzierten Wärmebehandlung von Glühgut mit unterschiedlichen
Wandstärken gefordert werden muß.
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So kennt man Ofen mit den Ofen in Längsachse durchsetzendem gasförmigen
Wärmeträger, der in verschiedenen aufeinanderfolgenden Zonen zusätzlich quer zur
Ofenlängsachse umgewälzt wird, um einmal eine gute Verwirlrelung und damit gleichmäßige
Temperaturen innerhalb der einzelnen Zonen, zum anderen aber auch eine allgemein
bessere Wärmeausnutzung zu bekommen. Bei einer anderen Ofenbauart wird Luft (als
Wärmeträges-) in zwei getrennten Strömen ober- und unterhalb der gasdurchlässigen
Fördervorrichtung umgewälzt, wobei, wenn es sich nicht gerade um zusammenhängendes
Gut handelt, ein gewisser Luftaustausch durch die Fördervorrichtung hindurch möglich
ist. Auch ein davon unabhängiger Ouerluftstrom, der bei seinem Umlauf aufheizbare,
den eigentlichen Ofenraum muffelartig umgebende Leitkanäle durchströmt, kann dafür
vorgesehen sein. In jedem Fall ist hier das Ziel eine gleichmäßige Temperaturverteilung
im ganzen Ofenraum. Für eine differenzierte Wärmebehandlung ist ein solcher Ofen
ebensowenig wie der zuerst beschriebene geeignet.
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Diesem Mangel hilft nun der Durchlaufofen nach der Erfindung ab. Bei
ihm sind mindestens zwei paarweise durch einen Ventilator erzeugte Umluftströme
vorgesehen, von denen der erste, durch Brenner od. dgl. in an sich bekannter Weise
erhitzt, die obere Hälfte des Ofenraumes von der einen zur anderen Seite quer durchsetzt,
während der zweite die untere Hälfte des Ofenraumes entgegengesetzt zum ersten Luftstrom
durchsetzt und, nach Richtungsumkehr. sich mit diesem etwa in der waagerechten Mittelebene
des Ofenraumes vermischt.
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Ist als weiteres Merkmal der Erfindung die Decke des Ofenraumes mindestens
teilweise zugleich als @@"ärmestrahler ausgebildet, so ergeben sich jeweils innerhalb
eines Ofenabschnittes wenigstens drei übereinandergeschichtete, sich gegenseitig
in ihren Randgebieten beeinflussende Zonen verschiedener Temperatur und mit verschiedener
Art des Wärmeübergangs auf das Gut. Da außerdem vor jedem der entlang einer Seitenwand
oder auch beider Seitenwände des Ofenraumes etwa in Höhe dessen waagerechter Mittelebene
angeordneten Ventilatoren zum Ofenraum hin Ansaugschlitzöffnungen vorgesehen werden
können, deren Größe von der Achslinie des Ventilators aus nach beiden Seiten zunimmt,
ist in Verbindung mit der Anordnung der Lufteintrittsöffnungen eine Erweiterung
des Wirkraumes jedes Umluftsystems in Ofenlängsrichtung möglich. Damit wird trotz
der fast reinen Querumwälzung eine sehr gute Kontinuität der Wärmebehandlung über
die ganze Länge des Ofenraumes erreicht, wobei selbstverständlich Abschnitte unterschiedlicher
Temperaturbedingungen aufeinander folgen können, da jedes Umluftsystem für sich
regelbar ist.
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An Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels
wird die Erfindung im folgenden näher erläutert. Es zeigt Fig.l einen Schnitt durch
einen Durchlaufofen nach 1-1 der Fig. 2, Fig, 2 einen abgebrochenen Längsschnitt
nach 2-2 der Fig. 1.
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Der in Fig. 1 und 2 gezeigte Ofen besteht aus schwer schmelzbaren,
isolierten Wänden 10, die von
ein°iii Ofengestell 11 getragen werden.
Die Wände bilden eine Behandlungskammer 12, durch die Gegenstände fortlaufend befördert
werden können. @Venn Fernsehröhren erwärmt werden, dann bringt inaii die Röhren,
das dicke Ende nach oben, mit dem Hals durch eine Öffnung 13 auf die Bodenwand,
wo sie voll einer Transportvorrichtung gehalten werden können. Gewöhnlich sind solche
Röhren an dem Hals und den anliegenden konischen Teilen am dünnsten, am Rand des
Bildschirmes und am Ende des konischen Teile am dicksten und über das Kopfende hin,
das ja Bildschirm bildet, von mittlerer Stärke.
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Wärilic wird dein Ofen unmittelbar durch Brenner oder mittelbar durch
Heizelemente, wie dargestellt z. B. durch Strahlrohre, zugeführt, die in der Zeichnung
nicht im einzelnen aufgenommen sind. Sie werden der Temperatur des Ofens entsprechend
eiligestellt. Das Umwälzmedium, das atmosphärische Luft sein kann, wird in dem Ofen
über die Röhren 14 geleitet, um wenigstens einen Teil der von den Heizröhren 14
aufgenommenen Wärme den Fernsehröhren f' abzugeben. Das Umwälzmedium wird von einer
Ventilatoranlage umgewälzt, die eins °inein @'e:itilatoi- 15 auf einer Felle 16
besteht. d;° voll einem nicht dargestellten Motor durch TreibrielnLii angetrieben
wird. Der Ventilator 15 ist in der Seitenwand 10 des Ofens hinter einem Luftansau-ehä
use angebracht, das sich längs des Ofens erstreckt und das mit Schlitzen 22 versehen
ist. Diese Schlitze sind an den vom Ventilator entfernten Enden des Luftansauggehäuses
größer als in seiner -Nähe, so daß die verschiedenen Druckstärken, die auf das Gehäuse
-wirken, wirklich gleiche Luftmengen dazu veranlassen, die in gleichem Abstand angebrachten
Schlitze zu passieren. Der Ventilator 15 -weist zwei um 180° gegeneinander versetzte
Ausblasöffnungen auf, so daß sich die von ihm umgewälzte Luft in zwei Ströme teilt,
von denen einer nach oben durch den Luftleitkanal 23 und dir andere nach unten durch
den Luftleitkanal 24 fließt.
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Der obere Umlaufstrom gelangt vom Leitkanal 23
in ein Heizfeld,
das von einem metallenen Deckblech 26 und der Wand 10 umschlossen -wird, streicht
;w der Heizröhre 14 entlang in Richtung auf die Auslaßöffnungen,welche diesen Luftstrom
gegen den stärkren Randteil der Fernsehröhre W lenken. Dieser Strom ist der primäre
Umlaufstrom, er wird direkt zti dein Lufteinlaßgehäuse 21 zurückgeführt.
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Ein sekundärer Strömungskreis wird voll dem Umlaufstrom gebildet,
der den Leitkanal 24 durch Auslaß 31 verläßt. Er wird über den unteren Teil der
Röhre gelenkt und kehrt in einer Schleife zu dein Lufteililaß zurück. Der primäre
und der sekundäre Umlaufstrom vereinigen sich in dem Lufteinlaßgehäuse, das die
vielen Schlitze hat, -werden dort miteinander vermischt und mit gleicher Temperatur
durch Luftleitkanal 23 und 24 gelenkt. So wird der Durchlaufofen in erster Linie
durch den primären Luftstromkreis erwärmt, und der sekundäre Luftstromkreis wird
vor allem durch Mischung mit dem primären Luftstromkreis mit Wärme versorgt. Da
der Kopf der Fernsehröhre W dicker als ihr Hals ist, ist mehr Zi'ärme erforderlich,
um ihn auf dieselbe Temperatur zu bringen. In `'erstärlaitig der Heizkraft des primären
Luftstromkreises, der über eine Heizquelle, die Heizröhre 14, streichen muß, wird
also der Kopf der Fernsehröhre durch Strahlungswärme von Röhre 14 durch Blech 26
erwärmt, welches Wärme nach unten zli der Röhre bl% ausstrahlt. Dadurch, daß die
Maße der Schlitze 27 und 31 genau proportioniert und die Menge der im primären Umlaufstrom
uingewälzteri Luft genau abgestimmt wird, erhält man das gewünschte Gleichgewicht
zwischen der von den Heizröhren 14 durch das Deckblech 26 abgestrahlten Wärme und
der auf den Gegenstand übertragenen Konvektionswärme. Durch Kontrolle der für die
Ofe-nteinl)eratur (Pölirenteinl)eratur, Umluftteinperatur oder Innenwandtemperatur)
verantwortlichen Heizröhren wird sowohl Konvektions- als Strahlungswärme genau kontrolliert,
um die Röhren auf die gewünschte Teinl)ei-atur zu bringen.