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Verfahren und Vorrichtung zum Regeln des Zwangsumlaufs einer Ofenatmosphäre
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Regeln des Zwangsumlaufs
einer Ofenatmosphäre in einem Ofen zur Wärmebehandlung von Metallen, bei welchen
die Ofenatmosphäre unter Wärmezufuhr und einem dabei im wesentlichen gleichbleibenden
Druck durch ein mittels Elektromotor angetriebene Gebläse umgewälzt wird, wobei
der Elektromotor während des gesamten Ofenbetriebes, sowohl beim Anwärmen als auch
beim Glühen, im wesentlichen mit seiner vollen Nennleistung arbeiten soll. Insbesondere
sollen in dem Ofen Eisen, Kupfer, Kupferlegierungen, Aluminium u. a. geglüht oder
normalisiert werden, wobei das Metall in Form von Rollen aus Draht oder Bändern
in den Ofen gegeben wird.
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Zum Glühen oder zur sonstigen Wärmebehandlung von Bandeisen in Form
großer Rollen werden im allgemeinen glockenförinige Öfen verwendet. Die Bandeisenrollen
werden hierbei unter Zwischenlage von Zwischenstücken übereinandergesetzt und die
Ofenglocke darübergestülpt, worauf die Heizung angestellt wird. Meist wird innerhalb
der Ofenglocke eine innere Glocke über die Rollen gesetzt und unter derselben eine
Atmosphäre eines nichtoxydierenden Gases aufrechterhalten. Um die durch Leitung
erfolgende Wärmeübertragung auf die Rollen zu erhöhen, wird die Atmosphäre in dem
die Rollen enthaltenden Raum umgewälzt. Zu diesem Zweck sind im unteren Teil des
Ofens Lüfter oder Ventilatoren vorgesehen. Rollen aus Nichteisenmetall werden in
der gleichen Weise erhitzt, ebenso auf einem Trägergestell angeordnete Drahtbündel.
In manchen Fällen ist eine Innenglocke nicht erforderlich; die äußere Ofenglocke
stellt dann den einzigen Behälter für die Atmosphäre dar, die das zu erhitzende
Material umgibt. Die Ofenbeschickung kann aus einer einzigen Säule von Rollen oder
einem einzigen Halter für den Draht bestehen, oder es können Rollen und Drahthalter
abwechselnd übereinander oder nebeneinander angeordnet sein.
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Beim normalen Betrieb eines solchen Ofens wird der Lüfter oder Ventilator
eingeschaltet, nachdem die Ofenglocke aufgesetzt und die Wärmezufuhr angestellt
ist. Ist die Ofenbeschickung kalt und die Temperatur der Ofenatmosphäre verhältnismäßig
gering, so daß diese eine hohe Dichte aufweist so ist ein erheblicher Kraftaufwand
erforderlich, um den Lüftermotor mit der vorgesehenen Nenndrehzahl zu treiben. Steigt
jedoch die Temperatur der Ofenatmosphäre auf GIühtemperatur (beispielsweise
650' C),
so nimmt ihre Dichte erheblich ab; da das Volumen der Ofenatmosphäre
konstant und ihr Druck im wesentlichen der Atmosphärendruck bleibt, so ist die bei
heißer Atmosphäre erforderliche Kraft, um den Lüfter mit seiner Nenndrehzahl zu
treiben, ganz wesentlich geringer als die anfängliche Kraft, die erforderlich ist,
wenn der Lüfter eingeschaltet wird und die Atmosphäre noch Raumtemperatur hat, also
verhältnismäßig dicht ist.
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Bisher war es erforderlich, den Lüftermoter, der vorzugsweise ein
Motor mit konstanter Drehzahl ist, so auszubilden, daß er eine genügende Reserve
zur Bewältigung des hohen Kraftbedarfes hat, der während des Anwärmens,
d. h. am Anfang der Heizperiode, erforderlich ist, obwohl während der im
allgemeinen wesentlich längeren Glühperiode der Motor nur mit einem Bruchteil seiner
Nennleistung arbeitet.
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Ein bekanntes Verfahren, um bei öfen mit Heizgasumwälzung das Gebläse
beim Aufheizen und beim Glühen mit annähernd gleicher Leistung arbeiten zu lassen,
besteht darin, daß die Umlaufgeschwindigkeit des Gebläses in Abhängigkeit von der
Ofentemperatur geregelt wird. Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß sich
bei Änderungen der Umlaufgeschwindigkeit des Gebläsemotors notwendigerweise auch
seine Leistungsaufnahme ändern wird, so daß der gewünschte Zweck nur teilweise erreicht
wird.
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Die Erfindung löst das Problem, ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Regeln des Zwangsumlaufs einer Ofenatmosphäre zu schaffen, wobei der Gebläsemotor
während des gesamten Ofenbetriebes, sowohl
beim Anwärmen als auch
beim Glühen, im wesentlichen mit seiner vollen Nennleistung arbeiten soll, unter
Berücksichtigung der bekannten Gesetzmäßigkeit, daß einer Vergrößerung des geförderten
Gasvolumens auch eine Vergrößerung der Leistung des Gebläsemotors entspricht, wobei
durch die Erfindung gleichzeitig einfache und sicher wirkende Regelmittel vorgeschlagen
werden, welche die Belastung des Gebläsemotors im wesentlichen konstant halten.
Die Lösung des genannten Problems geschieht dadurch, daß beim Ansteigen der Ofentemperatur
und der Temperatur des Behandlungsgutes das in der Zeiteinheit vom Gebläse umgewälzte
Gasvolumen erhöht wird, indem der Strömungsquerschnitt für das Gas bzw. die Ofenatmosphäre
an einer oder mehreren Regelstellen des Zwangsumlaufsystems durch temperaturbeeinflußte
Regelglieder automatisch vergrößert wird.
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Die teraperaturbeeinflußten Regelglieder zur Änderung des Strömungsquerschnittes
für das Gas bzw. die Ofenatmosphäre können erfindungsgemäß aus Bimetallstreifen
oder aus sich unter Wärmeeinwirkung ausdehnenden Bälgen bestehen. Der Strömungsquerschnitt
kann aber auch vermittels Drosselmitteln, die durch den Druckunterschied außerhalb
und innerhalb des Behandlungsgutes betätigt werden, vergrößert werden.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibungeiniger
Ausführungsbeispiele hervor.
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Fig. 1 ist ein Querschnitt durch einen in bekannter Weise ausgebildeten
Glühofen zum Glühen von Bandeisen in Form von Rollen, der unten in bekannter Weise
einen durch einen Elektromotor angetriebenen Lüfter zum Umwälzen der Ofenatmosphäre
unter der inneren Ofenglocke enthält.
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Fig. 2 ist eine Aufsicht nach Linie 2-2 der Fig. 1
auf die Grundplatte
des Ofens, wobei ein Teil dieser Platte weggebrochen ist, um die Einrichtung zu
zeigen, durch welche die vorn Lüfter abgegebene Gasmenge und damit die Umwälzgeschwindigkeit
der Ofenatmosphäre automatisch nach Maßgabe der Temperatur geregelt wird.
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Fig. 3 ist eine vergrößerte Teilansicht der in Fig. 2 gezeigten
Einrichtung; sie zeigt zwei benachbarte Leitschaufeln, mit ihren Bimetallstreifen
in den beiden Endstellungen.
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Fig. 4 ist eine teilweise perspektivische Ansicht des Ofenunterteils
mit dem Lüfter und den Leitschaufeln, wobei die Bimetallstreifen in der kalten oder
Drosselstellung dargestellt sind.
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Fig. 5 ist ein vertikaler Querschnitt durch den oberen Teil
der inneren Ofenglocke; sie zeigt eine abgeänderte Ausführungsforin der Vorrichtung
zur Regelung der Umlaufgeschwindigkeit der Ofenatmosphäre, die auf die oberste Bandeisenrolle
aufgesetzt wird und deren mittlere Öffnung überdeckt; die Regelvorrichtung ist in
der kalten oder Drosselstellung mit ausgezogenen Linien gezeigt.
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Fig. 6 zeigt in perspektivischer Ansicht eine abgeänderte Ausführungsform,
die in der gleichen Weise angeordnet ist und die gleiche Wirkung ausübt wie die
Regelvorrichtung nach Fig. 5; diese Regelvorrichtung ist in der geöffneten
oder heißen Stellung dargestellt.
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Fig. 7 zeigt in perspektivischer Ansicht die oberste Rolle
eines Rollenstapels mit einer weiteren abgeänderten Ausführungsform einer Regelvorrichtung,
die in der kalten oder Drosselstellung gezeigt ist. Fig. 8 ist eine perspektivische
Ansicht der Einrichtung nach Fig. 7; zur Verdeutlichung der Wirkungsweise
sind jedoch gewisse in Fig. 7 dargestellte Teile fortgelassen; die Regelvorrichtung
der Fig. 8 ist in der heißen oder geöffneten Stellung gezeigt.
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Fig. 1 zeigt einen bekannten Haubenglühofen zum Glühen von
Bandeisen, das in Form von Rollen in den Ofen eingesetzt wird. Der Ofen enthält
eine äußere Ofenglocke F, die auf den Ofensockel B aufgesetzt wird. Die Ofenglocke
F besteht aus einem zylindrischen, unten offenen Körper, der eine Reihe von Heizrohren
1 trägt, die um den Umfang seiner inneren Wand herum angeordnet sind. Diese
Rohre werden durch die Zuführungsrohre 3 und 4 mit Brennstoff bzw. Luft versorgt;
die verbrannten Gase werden durch die Auslaßrohre 4' abgeführt. Die Glocke F hat
einen nach unten vorspringenden Dichtungsflansch, der in einen Ringraum oder eine
Rille 6 des Sockels B eintritt, wenn die Glocke auf den Sockel aufgesetzt
wird. Sand oder ein anderes geeignetes Dichtungsmittel im Ringraum 6 bewirkt
eine Abdichtung, um einen unerwünschten Zutritt von Außenluft in das Innere der
Glocke zu verhindern.
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Der Sockel B enthält ein Aufnahmegestell, das mit dem allgemeinen
Bezugszeichen S bezeichnet und gleichzeitig das Leitschaufelgehäuse ist,
das auch den Lüftermotor 7 trägt. Die vertikale Welle 8 des Motors
7
ragt durch den Sockel B hindurch und trägt oben den Läufer 9 des
Lüfters. Der Lüfter ist ein Zentrifugallüfter bekannter Art; er enthält eine Mehrzahl
von Läuferschaufeln 10 mit einer unteren Platte 11 (Fig. 4) und einer
oberen Platte 12. Die obere Platte 12 hat eine Einlaßöffnung 13. Beim Betrieb
des Lüfters wird die umzuwälzende Ofenatmosphäre durch die Öffnung 13 hindurch
angesaugt und am Umfang des Läufers ausgestoßen.
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Wie aus Fig. 1 und 2 zu ersehen, enthält das Aufnahmegestell
S für das Wärmgut, das gleichzeitig das Leitschaufelgehäuse ist, eine untere
Platte 14, eine Mehrzahl von spiralförmig gekrümmten Leitschaufeln 15 und
eine obere Platte 16. Ein äußerer Rand 17
umgibt das Leeitschaufelgehäuse
S an den äußeren Enden der Leitschaufeln 15. Wie aus Fig. 2 zu ersehen,
ist der Durchmesser der oberen Platte 16 kleiner als der Innendurchmesser
des Randes 17, so daß eine ringförmige Auslaßöffnung 18 entsteht,
durch die das durch den Läufer 9 nach außen gedrückte Gas durch die Zwischenräume
zwischen den Leitschaufeln 15 hindurch ausgestoßen wird. Eine Mittelöffnung
19
in der oberen Platte 16 gestattet den Zutritt des Gases zum Läufer
9.
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Die in den Ofen eingesetzten Bandeisenrollen sind in Fig.
1 strichpunktiert angedeutet. Die Figur zeigt drei Rollen; die untere Rolle
19 steht auf der oberen Platte 16 des Leitschaufelgehäuses
S. Zwischen die Platte 16 und die untere Rolle 19 ist vorzugsweise
ein Zwischenstück 20 gesetzt. Die Rollen 21 und 22 sind unter Zwischenlage
je eines Zwischenstückes 23 und 24 auf die Rolle 19 aufgesetzt.
Diese Zwischenstücke können jede gewünschte Form erhalten; sie sind vorzugsweise
so ausgebildet, daß sie einen Durchtritt des Gases an den Endflächen der Rollen
vorbei von außen in den freien Innenraum der Rollen gestatten (vgl. Fig.
5), wodurch die Wärmeübertragung auf die Rollen erheblich verbessert wird.
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über das Wärmcrut ist die verhältnismäßig dünne, innere Glocke
25 gesetzt, die oben geschlossen ist und unten in einen offenen Flanschteil
26 endet. In aufgesetzter
Stellung reicht dieser Flansch
16 in die Sanddichtung einer ringförmigen Vertiefung27 des Sockels B hinein.
Es sind ferner (in der Zeichnung nicht dargestellte) Mittel vorgesehen, durch die
unter der inneren Glocke die gewünschte Atmosphäre aufrechterhalten wird und durch
die ein im allgemeinen nichtoxydierendes Gas, ein sogenanntes Schutzgas, unter die
innere Glocke 25 geleitet wird; eine Auslaßöffnung für dieses Gas ist ebenfalls
vorgesehen. Der P,aum unter der inneren Glocke 25 wird in bekannter Weise
von Luft befreit, bevor mit der Erhitzung begonnen wird; die nichtoxydierende Atmosphäre
wird während des Glühens aufrechterhalten.
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Wie bereits erwähnt, ist die Atmosphäre unter der inneren Glocke
25 verhältnismäßig dicht und schwer, wenn die Einrichtung sich auf Raumtemperatur
befindet, d. h. bevor die Heizrohre 1 angeheizt werden. Um die Wärmeübertragung
auf die Rollen 19, 21 und 22 zu erhöhen, wird der Lüfter 9 während
der gesamten Heiz- oder Glühperiode betätigt. Die Umwälzung der Atmosphäre unter
der inneren Glocke 25 geht folgendermaßen vor sich: Das Gas strömt durch
die Mittelöffnungen der Rollen 19, 21 und 22 nach unten in den Läufer
9, geht durch diesen und das Leitschaufelgehäuse S nach außen und
dann durch die ringförmige Auslaßöffnung 18 in den Raum zwischen dem äußeren
Umfang der Rollen und der inneren Glocke 25. Ein Teil des durch die öffnung
18 ausgestoßenen Gases gelangt durch die Zwis ' chenstücke 20,
23 und 24 in die Mittelöffnung oder den freien mittleren Raum der Rollen,
während ein anderer Teil des Gases außen an den Rollen vorbei hochsteigt, über die
Oberseite der obersten Rolle 22 hinwegströmt und dann in die Mittelöffnung der Rollen
eintritt, von wo das Gas in der erwähnten Weise nach unten abgesaugt wird.
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Der Lüftermotor 7 arbeitet im wesentlichen stets mit der gleichen
Nenndrehzahl; wenn die Vorrichtung kalt ist, bewirkt er eine bestimmte Umwälzungsgeschwindigkeit
der Atmosphäre und fördert eine bestimmte Anzahl von Kubikmetern pro Minute. Dies
erfordert eine elektrische Energieaufnahme, deren Größe von der Dichte oder dem
spezifischen Gewicht des umgewälzten Gases abhängt. Wenn die Temperatur in dem Ofen
sich der Glühtemperatur nähert, steigt auch die Temperatur der Atmosphäre unter
der inneren Glocke 25 entsprechend, und da die Glühtemperatur etwa in der
Größenordnung von 650 bis 760' C liegt, wird die Dichte und das spezifische
Gewicht der umgewälzten Atmosphäre wesentlich geringer. Das Volumen und der Druck
des Gases unter der inneren Glocke 25 bleibt jedoch während der Heizperiode
im wesentlichen konstant, da die Sanddichtungen und die Gasauslaßöffnung derart
ausgebildet sind, daß ein Ansteigen des Druckes unter der Glocke 25 verhindert
wird.
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Wenn der Ofen seine Arbeitstemperatur erreicht hat, fördert der Lüfter
9 daher ein viel dünneres Gas, so daß seine Belastung nur ein Bruchteil der
Anfangsbelastung ist, unter der er bei kalter Ofenatmosphäre arbeitet.
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Um eine überlastung des Lüftermotors während der Anwärmperiode zu
verhindern oder um die Notwendigkeit der Wahl eines Motors von viel größerer Stärke
auszuschalten, als er für die Umwälzung der erhitzten Atmosphäre erforderlich ist,
werden erfindungsgemäß Mittel zur automatischen Drosselung oder zur Verringerung
des Ausstoßvolumens des Lüf-
ters 9 vorgeschlagen, die zur Wirkung
kommen, wenn der Ofen kalt ist, und durch die das Fördervolumen des Lüfters automatisch
in dem gleichen Maße erhöht wird, wie die Temperatur ansteigt. Der Erfolg dieser
automatischen Regelung der Umwälzung der Ofenatmosphäre ist der, daß die Belastung
des Lüftermotors bei kalter Atmosphäre und während der Anwärmperiode auf einen Wert
verringert wird, der nicht wesentlich größer ist als die für die Umwälzung des heißen
Gases bei Glübtemperatur erforderliche Belastung.
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In Fig. 2, 3 und 4 ist eine Einrichtung zur Regelung der Umwälzung
dargestellt, die aus einer Mehrzahl biegsamer Bimetallschaufelenden 28 besteht,
die beispielsweise durch Schweißen in der Nähe ihres nach außen gerichteten Endes
mit den Leitschaufeln 15
oder mit einem Teil der Leitschaufeln verbunden sind.
Wie aus Fig. 2 zu ersehen, sind die Bimetallstreifen 28 in der kalten oder
Drosselstellung von den inneren Enden der Leitschaufeln abgehoben. Diese Streifen
haben vorzugsweise in vertikaler Richtung etwa die gleiche Breite wie die Schaufeln
15; in der abgehobenen oder kalten Stellung (Stellung der Fig. 2) ragen sie
in den Zwischenraum zwischen den inneren Enden der Leitschaufeln 15 hinein
und verringern den wirksamen Auslaßquerschnitt des Lüfters 9. In der erhitzten
Stellung krümmen sich die Schaufelenden 28 (infolge der bekannten Ausbildung
mit Hilfe zweier Metalle von verschiedenen Wärmeausdehnungskoeffizienten) um ihren
Befestigungspunkt an den Leitschaufeln 15 naoh innen, bis sie nach Erreichung
der Glühtemperatur an den Schaufeln 15 anliegen, wie in Fig. 3 strichpunktiert
dargestellt. In diesem Augenblick hat der Lüfter 9 seinen maximalen Austrittsquerschnitt,
so daß jetzt die maximale Umwälzgeschwindigkeit der Ofenatmosphäre unter der inneren
Glocke 25 erreicht wird. Dies geschieht ohne jede unerwünschte Änderung der
Belastung des Läufermotors 7, da der Motor bei gleicher Leistungsaufnahme
ein größeres Volumen der heißen und verhältnismäßig dünnen Atmosphäre fördern kann
als bei kalter und verhältnismäßig dichter Ofenatmosphäre.
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In der Zeichnung sind die aus Bimetallstreifen bestehenden Regelglieder
28 an allen Leitschaufeln 15
des Leitschaufelgehäuses befestigt. In
gewissen Fällen kann es jedoch erwünscht sein, die Bimetallstreifen nur an einem
Teil der Leitschaufeln vorzusehen.
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Die in Fig. 2, 3 und 4 dargestellte Vorrichtung regelt die
Umwälzung der Ofenatmosphäre durch Drosselung am Eintrittsende der Leitschaufeln
15, wo bereits eine geringe Bewegung der Drosselgheder 28 genügt, um eine
große Drosselwirkung zu erzielen. Der gleiche Erfolg einer verbesserten Arbeitsweise
des Lüfters und einer Verringerung der erforderlichen Motorgröße kann jedoch auch
erzielt werden, wenn die Drosselglieder an einer anderen Stelle des Weges angeordnet
sind, den die umzuwälzende Atmosphäre nimmt. So können die Drosselglieder beispielsweise
am Auslaß 18 des Leitschaufelgehäuses S, in dem Durchtrittsraum zwischen
der inneren Glocke und der Außenseite der Rollen, in den Durchtrittskanälen der
Zwischenglieder 20, 23 und 24 oder in dem freien Mittelraum des Rollenstapels
angeordnet sein.
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Da die letztgenannte Möglichkeit eine besonders einfache und praktische
Ausbildung ergibt, sind verschiedene Ausführungsforrnen einer Einrichtung zur automatischen
Regelung der Umwälzgeschwindigkeit
der Ofenatmosphäre gezeigt, bei
denen die Regelung der Strömung der Atmosphäre am oberen Ende der Nlittelöffnung
des Rollenstapels erfolgt. Bei der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform
enthält diese Einrichtung eine Metallscheibe, 30, deren Durchmesser etwas
größer ist als die Mittelöffnung der obersten Rolle 22. Diese Platte liegt auf der
Rolle 22 auf; die Platte 30 hat eine mittlere Öffnung 32, über der
eine bewegliche Deckplatte 31 angeordnet ist, deren Durchmesser etwas größer
ist als die.Öffnung 32. Die Platte 30 trägt Rippen 33, die
nach innen in die Mittelöffnung der Rolle hineinragen und vertikale Führungsglieder
in Form von Bolzen 34 tragen. Die unteren Enden der Bolzen 34 sind mit einer Platte
35 verbunden, an der ein an sich bekanntes, unter dem Einfluß der Wärme sich
ausdehnendes Glied 36 in Form eines Balgs befestigt ist, dessen oberes Ende
mit der beweglichen Deckplatte 31 verbunden ist. Wenn die Vorrichtung kalt
ist, befindet der Balg 36 sich in seiner zusammengezogenen Stellung, so daß
die Deckplatte 31 die Scheibe 30 berührt und dadurch das obere Ende,
der Mittelöffnung der Rollen 22 usw. vollständig verschließt. Sobald die Temperatur
jedoch
eine vorherbestimmte, Höhe erreicht hat, dehnt der Balg 36 sich
aus und hebt die Deckplatte 31 in die strichpunktierte Stellung der Fig.
5, so daß die öffnung 32 freigegeben wird und die gewünschte stärkere
Umwälzung der dünnen und heißen Ofenatmosphäre, ermöglicht. Die Deckplatte
31 weist Löcher auf, die den Durchtritt der vertikalen Bolzen 34 gestatten
und eine Führung für die Deckplatte 31 bilden. Die oberen Muttern
37 der Bolzen 34 dienen als Anschläge für die Deckplatte 31 und begrenzen
deren Bewegung nach oben. Obwohl die Umwälzung der Ofenatmosphäre unter der inneren
Glocke 35 an einer anderen Stelle geregelt wird als bei der Ausführungsform
nach Fig. 2, 3 und 4, werden die gleichen Vorteile wie dort erzielt.
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Fig. 6 zeigt eine etwas abgeänderte Ausführungsform einer Vorrichtung
zur Drosselung der Umwälzung der Ofenatmosphäre unter der inneren Glocke eines Glühofens,
wenn die Temperatur gering und die Dichte der Ofenatmosphäre groß ist, und zur automatischen
Freigabe von Durchtrittsöffnungen, die eine gesteigerte Umwälzung der Ofenatmosphäre
gestatten, wenn die Temperaturen höher und die Dichte der Ofenatmosphäre geringer
wird. Diese Vorrichtung besteht aus einer Scheibe 40, die auf die Rolle 22 aufgelegt
wird und deren Durchmesser etwas größer ist als die Mittelöffnung der Rolle 22.
Diese Scheibe hat zwei rechteckige öffnungen 41, an deren inneren Kanten Drosselglieder
42 gelenkig befestigt sind. Jedes dieser Drosselglieder 42 besteht aus einer oberen
Klappe 42 a und einer unteren Klappe 42 b; die beiden Klappen sind starr
miteinander verbunden und schließen einen Winkel von etwas mehr als 901 miteinander
ein. Die untere Klappe 42 b kann durch ein Gewicht 43 beschwert sein, so
daß sie normalerweise vertikal herabhängt und dadurch die obere Klappe 42a, wie
in Fig. 6 dargestellt, in schräger Stellung hält, so daß die Durchtrittsöffnungen
41 freigegeben werden. Dies ist die Stellung, die die Teile in kaltem Zustand einnehmen,
bevor der Lüfter 9 angelassen wird. Sobald der Lüfter 9 läuft, wird,
wenn der Ofen kalt und die Atmosphäre verhältnismäßig dicht ist, zwischen der Oberseite
der Scheibe 40 und der Mittelöffnung der Flacheisenrollen ein verhältnismäßig großer
Druckunterschied entstehen, der bewirkt, daß die Drosselglieder 42 um ihre Drehzapfen
verschwenkt werden, bis die oberen Klappen 42 a auf der Scheibe 40 aufliegen und
die Durchtrittsöffnungen 41 verschließen; die umzuwälzende Ofenatmosphäre wird hierdurch
gedrosselt und die Belastung des Lüftermotors 7 verringert. Wenn die Temperatur
unter der Glocke die Glühtemperatur erreicht hat und ihre Dichte wesentlich verringert
ist, wird der Druckunterschied zwischen der Mittelöffnung der Rollen und der Oberseite
der Platte 40 geringer, so daß die Gewichte 43 die Drosselglieder 42 in die geöffnete
Stellung bringen und dadurch eine größere Umwälzung der Ofenatmosphäre gestatten,
ohne die Belastung des Lüftermotors zu erhöhen, da die heiße Ofenatmosphäre eine
wesentlich geringere Dichte hat.
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Eine weitere Ausführungsform einer Einrichtung zur automatischen Drosselung
der durch den hohlen Innenraum der Rollen strömenden Ofenatmosphäre ist in Fig.
7 und 8 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform ist eine ringförnüge
Scheibe 45 auf die oberste Rolle 22 über deren Mittelöffnung gesetzt. Die Scheibe
45 hat eine Durchtrittsöffnung 46; auf der Scheibe 45 ist eine doppelte ringförmige
Manschette angeordnet, die aus einer feststehenden äußeren Wand 47 und einer beweglichen
inneren Wand 48 besteht. Auf die äußere Wand 47 ist ein Deckel 49 (Fig.
7) aufgesetzt, der mit der Oberkante der Wand 47 verbunden ist.
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Eine mit der Platte 45 verbundene Stützrippe 50
enthält die
Lagerung für eine vertikale Welle 51, die durch den Deckel 49 hindurchtritt
und an deren unterem Ende eine Querstange 52 (Fig. 7) befestigt ist.
Die äußeren Enden der Stange 52 sind mit der inneren, beweglichen Manschette
48 verbunden und tragen die letztere derart, daß sie sich innerhalb der feststehenden
äußeren Manschette 47 drehen kann. Sowohl die innere Manschette 47 als auch die
äußere Manschette 48 tragen am Umfang eine Reihe von öffnungen 53. Die Zwischenräume
zwischen diesen öffnungen sind etwas größer als die Breite der Öffnungen, so daß
in der geschlossenen Stellung der Fig. 7
die öffnungen 53 der beiden
Manschettenteile nicht übereinanderliegen und kein Gas durch die vertikalen Wände
der beiden Manschetten hindurchtreten kann. Dies ist die Stellung, die die Manschetten
einnehmen, wenn der Ofen kalt ist und die größte Drosselwirkung erzielt werden soll.
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Wie in Fig. 8 dargestellt, ist eine Querstange 54 mit ihren
beiden Enden am unteren Teil der äußeren, feststehenden Manschette 47 befestigt.
In der Nähe
des einen Endes der Stange 54 ist ein Bimetallstreifen
55 befestigt, dessen freies Ende an einem Lappen 56
befestigt ist,
der mit der inneren, beweglichen Manschette 48 verbunden ist. Der Bimetallstreifen
55 ist derart ausgebildet, daß er sich in kaltem Zustand an die feststehende
Querstange 54 anlegt und daß die innere Manschette 48 dabei die Stellung der Fig.
7
einnimmt, in der die Löcher 53 der beiden Manschetten nicht übereinanderliegen,
so daß die Durchtrittsöffnungen geschlossen sind. In dem gleichen Maße, wie die
Temperatur der Ofenatmosphäre ansteigt, biegt sich jedoch der Binietallstreifen
55 unter dem Einfluß der Wärme von der Stange 54 ab und dreht die innere
Manschette 48 in eine Stellung, in welcher die Löcher 53 der Manschetten
47 und 48, wie in Fig. 8 dargestellt, übereinanderliegen, so daß die Durchtrittsöffnungen
frei werden und die gewünschte erhöhte Umwälzung der heißen und leichten Ofenatmosphäre
gestatten.
Aus der vorstehenden Beschreibung des neuen Verfahrens
und der verschiedenen Ausführungsformen der Vorrichtung zur Durchführung desselben
geht hervor, daß erhebliche Einsparungen bei den Anlagekosten für den Lüftermotor,
eine verbesserte Heizwirkung und eine automatische, sicher wirkende Regelung der
Umwälzung der Ofenatmosphäre erzieh werden. Die beschriebene Einrichtung zur automatischen
Regelung der Umwälzung der Ofenatmosphäre ist einfach und billig und arbeitet auf
lange Zeit hin zuverlässig und störungsfrei.