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Kammerabsenkofen zum Lösungsglühen und Abschrecken von Leichtmetallblechen
Die Erfindung hat Verbesserungen an Kammerabsenköfen für das Vergüten von Leichtmetallblechen
zum Gegenstand.
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Derartige Kammerabsenköfen sind an sich bekannt. Man kennt sie beispielsweise
in folgender Ausführungsform. Durch eine stirnseitige Tür wird die zu vergütende
Charge auf einem Gestell mit senkrecht auf der Längskante lose gestapelten Blechen
eingefahren. Das Gestell wird von einem oder mehreren an der Decke des Ofens befindlichen
Hebezeugen gegriffen, nach Beendigung der Warmbehandlung leicht angehoben und nach
Ausfahren des Bodens mittels der gleichen Hebezeuge in ein direkt unter dem Ofen
befindliches Wasserbecken abgesenkt, aus dem die Charge dann seitlich entnommen
und gegebenenfalls einer Trockenanlage zugeführt wird.
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Bekannt sind auch sogenannte Elevatoröfen, bei denen das Einfahren
nicht von der Stirnseite, sondern von unten her unter Anordnung eines Zwischenstockwerkes
zwischen Ofen und Abschreckbecken erfolgt.
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Anstatt daß die Bleche bei diesen bekannten Öfen auf Gestellen lose
gestapelt werden, ist es auch möglich, sie an Hängevorrichtungen des Traggestelles
aufzuhängen.
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Bei der bisherigen Bauweise dieses Ofentyps hat sich als besonders
störender Nachteil der nicht vermeidbare Verzug der Bleche gezeigt. Ferner ist die
insbesondere bei plattierten Blechen zu lange Erwärmungszeit bemängelt worden, welche
zu Metalldiffusionen zwischen der Deckschicht und der Kernschicht führen kann. Die
Erwärmungsgeschwindigkeit läßt sich zwar durch Erhöhung der Luftgeschwindigkeit
steigern. Allerdings muß man dabei auf einen senkrecht nach unten wirkenden Luftstrom
bedacht sein. Für diesen gewünschten Effekt sind Propellerlüfter nicht zu verwenden,
weil sie keinen guten Wirkungsgrad haben. Daher hat man bei den bekannten Kammerabsenköfen
auch stets den Schleuderlüftern den Vorzug gegeben. Diese Schleuderlüfter aber erfüllen
den gewünschten Zweck der Luftumwälzung üblicherweise so, daß sie die umzuwälzende
Heißluft des Ofens senkrecht in Richtung auf sich ansaugen und peripher abschleudern.
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In den bekannten Öfen mit Deckenlüftern durchstreicht daher der Luftstrom
den Ofenraum stets von unten nach oben und wird durch die an den Seitenwandungen
angebrachten Heizelemente wieder zum Ofenboden zurückgedrückt. Bei hängender Anordnung
von leichten Blechen führt dies zu einem unerwünschten Flattern der Bleche, und
zwar um so mehr, je höher die Luftgeschwindigkeit ist.
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Diese Nachteile zu überwinden, ist das Ziel der Erfindung. Mit Hilfe
der Erfindung wird eine Strömung der umzuwälzenden Ofenatmosphäre= von oben nach
unten erzeugt, die bei aufgehängten Blechen also entlang der natürlichen Hängelage
der Bleche fließt.
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Demgemäß kennzeichnet sich die Erfindung bei einem Kammerabsenkofen
zum Lösungsglühen und Abschrecken von Leichmetallblechen somit dadurch, daß zur
Bildung eines in Hängelage der Bleche abwärts gerichteten inneren Druckluftstromes
Leitbleche 5 und zur Bildung einer an den Kammerwänden aufwärts gerichteten angesaugten
Luftströmung Leitbleche 4 angeordnet sind.
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Um diese gewünschte Luftströmung zu erzielen, sind die Zentrifugallüfter
in umgekehrter Anordnung auf der Motorwelle in einem geringen Abstand von der Ofendecke
montiert. Die Ofenatmosphäre wird mithin aus dem Raum der Heizelemente entlang der
Ofenwandungen angesaugt, in das Schleudergebläse gezogen und dann in den eigentlichen
Nutzraum gelenkt, so daß sie schließlich über den ganzen Ofenraum verteilt ist.
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Das Aufhängen der Bleche erfolgte bisher meist derart, daß die Bleche
an Haken aufgehängt wurden, die entsprechende Lochungen im Blech eingreifen. Dies
bedeutete in der Regel den Verlust eines Lochstreifens. Gemäß der Erfindung werden
die Bleche in selbstklemmende Exzenter eingeschoben, deren mit Übergewicht arbeitende
Klemmbacken so lose montiert sind, daß auch bei der Erwärmung ein Festklemmen nicht
zu befürchten ist.
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Bei den bekannten Anordnungen hat es sich als Nachteil erwiesen, daß
der verschiedene Ausdehnungskoeffizient von Leichtmetall und Stahl beim Aufhängen
von Blechen in Eisengestellen ein Verknittern der Bleche bewirkt. Erfindungsgemäß
sollen
deswegen die Klemmkörper auch über die Längsrichtung der
Bleche hinweg so beweglich sein, daß sie beim Erreichen der Temperatur ein Geradehängen
der Bleche ermöglichen. Erreicht wird dies durch eine Lagerung der Klemmkörper,
welche ein Schwenken in der Längsrichtung der Bleche gestattet.
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Die senkrecht von oben nach unten gerichtete Luftströmung und die
Verwendung eines Schleudergebläses erbringen zusammen den Vorteil, daß die größtmögliche
Umwälzung und Luftgeschwindigkeit innerhalb der Ofenkammer ausgenutzt werden kann,
ohne daß die Bleche dabei verrissen oder aus ihrer Lage gebracht werden. Außerdem
ergibt sich noch der Vorteil, daß bei ausgefahrenem Boden der Warmluftstrom das
absinkende Vergütungsgut begleitet und beim Eintauchen in das Wasser einer Spritzerbildung
und einem Aufsteigen des Dampfes entgegenwirkt.
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Mit dieser Anordnung ist es bei entsprechend loser Stapelung möglich,
auch dünnwandige Bleche so schnell zu erwärmen, daß eine schädliche Diffusion der
Deckschichten in den Kern nicht eintreten kann und die Anwärmzeiten vom Salzbad
nur geringfügig überschritten werden.
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Um ein Hochschwimmen der nur oben aufgehängten Bleche beim Eintauchen
in das Wasserbad zu vermeiden, können die Bleche unten durch einen oder mehrere
Rechen in ihrer senkrechten Lage gehalten werden.
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In der Ausführungszeichnung ist eine beispielsweise Darstellung der
Anordnung gegeben.
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Abb. 1 und 2 zeigen die Gesamtanordnung in zwei senkrecht zueinander
stehenden Seitenrissen; Abb. 3 und 4 zeigen die Klemmvorrichtungen in zwei senkrecht
zueinander liegenden Schnitten mit der Beweglichkeit der Exzenterknebel in jeder
Richtung. In allen Abbildungen enthalten die Bezifferungen folgende Einzelheiten:
1- isolierter Ofenaußenmantel, 2 - Lüfter an der Decke mit dem Schleudergebläse,
3 - Schleudergebläse, 4 - für das Ansaugen erforderliche Leitbleche, 5 - für die
abgeschleuderten Luftmengen erforderliche Umlenk- und Verteilungsbleche, 6 - das
zwischen den Lüftern an der Decke angeordnete Hebezeug, 7 - in loser Anordnung aufgehängte
Bleche, 8 - Chargiergestell, 9 - Ofenboden, 10 - Wasserbecken, 11- Trockenkammer,
12 - Entlüftungsgebläse zur Entfernung der feuchten Dämpfe, 13 - Hebezeug,
14 - Verschiebevorrichtung, 15 - Luftschlitze.
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Die Hebevorrichtung 6 greift in bestimmte Aussparungen des Chargiergestelles
8 ein und kann die Charge vom Ofenboden 9 abheben. Nach Ausfahren oder Ausschwenken
des Ofenbodens läßt sich die Charge in das darunter befindliche Wasserbecken 10
absenken und von dort aus nach dem Abschrecken seitlich herausfahren sowie einer
Trockenkammer 11 zuführen. Diese Trockenkammer ist in bekannter Weise mit Entlüftungsgebläsen
12 zur Entfernung der feuchten Dämpfe und einem Hebezeug 13 zum Ausheben
der Charge aus der Wassergrube versehen. Das Eingreifen der Hebezeuge 6 in die am
oberen Ende der Glühgestelle 8 befestigten Klauen erfolgt automatisch derart, daß
die Klauen in die Hebezeuge nur bei einer bestimmten, und zwar der normalen Mittelstellung
der Chargiergestelle im Ofen Eingriff haben, während sie vorher nicht zum Eingriff
kommen. Ein geringes Verschieben des Chargiergestelles bewirkt also, daß die Hebezeuge
frei laufen können. Von dieser Vorrichtung wird auch bei der Entkupplung der Chargiergestelle
unter Wasser Gebrauch gemacht, d. h., nach Absenken der Charge in das Abschreckgefäß
läuft das Hebezeug so lange bis zur Endstellung, bis das Gestell am Boden frei sitzt.
Dann tritt die seitliche Verschiebebewegung mittels der Verschiebevorrichtung 14
ein, die nach einer Versetzung von z. B. bereits 10 cm die Hebezeuge zum Rückzug
in den Ofen freigibt. In der gleichen Weise wirkt das Hebezeug 13 in der Trockenkammer.
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Eine weitere Verbesserung bei dieser Ofenanlage besteht darin, daß
die Lüfter 12 der Trockenkammer 11 als Schraubenlüfter mit umsteuerbaren
Motoren ausgerüstet sind, so daß diese Lüfter sowohl saugen als auch blasen können.
Die Trockenkammer 11 ist mit der Ofenkammer 1 und dem Abschreckbehälter
10 so zu einer Einheit zusammengefaßt, daß ein annähernd geschlossenes System
entsteht, welches nur durch die Luftschlitze 15 und durch die Öffnungen der Lüfter
12 mit der Außenluft in Verbindung steht. Wenn die heiße Charge in das Abschreckbecken
abgesenkt wird, entsteht eine große Menge Dampf, welcher sonst in den Ofenraum aufsteigen
und möglicherweise zu Störungen an den Heizelementen oder zu Verrostungen innerhalb
der Ofenkammer führen würde. Daher werden während dieses Abschreckvorganges zweckmäßig
die Lüfter 12 auf »Saugen« geschaltet, d. h., sie saugen Frischluft durch die Schlitze
15 an, nehmen dabei die über dem Wasserbad 10 entstehenden Dämpfe mit und führen
sie bei den Öffnungen der Schraubenlüfter 12 ins Freie. Nach Beendigung der Abschreckung,
wenn die Charge aus dem Wasser in die Trockenkammer gezogen wird, werden die Lüfter
umgekehrt geschaltet und auf »Blasen« eingestellt. In diesem Fall saugen sie Frischluft
von außen an und blasen diese senkrecht durch die zu trocknende Charge hindurch.
Die Luft, die das zu trocknende Gut durchstrichen hat, kann entweder bei den Schlitzen
15 oder bei einer besonderen, nicht gezeichneten Öffnung ihren Austritt finden.