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Trockenofen zum Erwärmen von stabförmigen Gegenständen Die Erfindung
betrifft einen Trockenofen zum Erwärmen von stabförmigen Gegenständen, wie ummantelten
Schweißelektroden.
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Es ist bekannt, die Ummantelung der zum Lichtbogenschweißen in der
Regel verwendeten Schweißelektroden als feuchte Masse auf den Elektrodenkern aufzupressen
und zu trocknen. Zu dieser Trocknung hat man bisher meist mit Gas oder Öl beheizte
Öfen verwendet, die wenig rationell arbeiten und darüber hinaus erhebliche Dimensionen
aufweisen.
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Es ist ferner bekannt, die Mantelmasse auf dem Kerndraht durch Widerstandserhitzung
der Kerndrähte zu trocknen, wobei die Schweißstäbe auf einem Transportband quer
zu ihrer Vorschubrichtung gelagert und ihre Kerndrahtenden über bewegliche Kontaktglieder
mit dem Stromnetz verbunden sind. Da die Schweißstäbe verhältnismäßig kurz sind
und aus elektrisch gutleitendem Werkstoff bestehen, müssen über die beweglichen
Kontaktglieder beachtliche Ströme geleitet werden, um eine ausreichende Erwärmung
der Schweißstäbe zu erzielen. Diese hohen Ströme bringen jedoch den Nachteil mit
sich, daß an den Stabenden bei der Kontaktgabe und besonders beim Unterbrechen des
Stromes Schließ- und Öffnungsfunken auftreten, die zu örtlichen überhitzungen führen
und außerdem zu Störungen im Funkdienst Anlaß geben. Außerdem werden durch die örtlichen
Überhitzungen Schäden an der Mantelmasse verursacht, so daß die Ausschußquote dadurch
wesentlich heraufgesetzt wird.
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Es ist ferner bekannt, zum Trocknen der Mantelmasse Induktionsspulen
zu verwenden, durch welche die Schweißelektroden mit Hilfe eines Transportbandes
geleitet werden. Die Wicklung der Spule ist an gegenüberliegenden Seiten seitlich
abgekröpft, so daß die quer zu ihrer Transportrichtung gerichteten Schweißelektroden
durch die Seitenöffnungen mit ihrer Längsrichtung in Richtung des für die Beheizung
wirksamen Kraftflusses transportiert werden. Die Anwendung dieser bekannten Einrichtung
ist in der Praxis recht schwierig, da zum rißfreien Trocknen der Mantelmasse der
Schweißelektroden eine raummäßig viel Platz beanspruchende und somit kostspielige
Anlage von etwa 10 bis 100 m Länge und komplizierten Transportgliedern erforderlich
ist. Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht in der Schaffung einer
im Aufbau einfachen und betriebssicheren Vorrichtung, die verhältnismäßig wenig
Platz beansprucht und darüber hinaus den Vorteil aufweist, daß die in die Trockenanlage
eingebrachten Elektroden - infolge einer verhältnismäßig langen Verweilzeit - rißfrei
und ohne Verbiegung entnommen werden können.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der als Etagenschrank ausgebildete
Trockenofen eine oder mehrere Induktionsspulen aufweist, durch die das Gut in an
sich bekannter Weise in Richtung senkrecht zur Spulenachse transportiert wird, wobei
mehrere Elektroden nebeneinander in zur Spulenachse parallelen Horden liegen. Auf
diese Weise wird ein Trockenofen geschaffen, der überhaupt erst die Anwendung der
Induktionsspulen zur Trocknung von Massengütern, wie Elektroden, mit wirtschaftlich
vertretbarem Aufwand ermöglicht, indem das zu trocknende Gut nicht in Einzelstücken,
sondern in Richtung der Spulenachse in Horden nebeneinandergelegt die Spule durchläuft
und damit einer wirksamen und schnellen Massentrocknung unterworfen wird. In Weiterbildung
der Erfindung sind an sich bekannte, aus endlosen Bändern oder Ketten bestehende
Transportvorrichtungen beiderseits der Spulenöffnung angeordnet, und diese Transportvorrichtungen
weisen vorteilhaft Tragarme zur Aufnahme der Horden auf. Auf diese Weise wird ein
unerwünschtes Auftreten von Ringströmen innerhalb der Transportketten und innerhalb
der Konstruktionsteile des Etagenschrankes vermieden. Die Aufnahme der Elektroden
in zur Spulenachse parallelen Horden gewährleistet darüber hinaus einen beschädigungsfreien
Transport, so daß weder die noch feuchte Ummantelung vor dem Trocknen noch die getrocknete
Ummantelung nach dem Trocknen Schaden nehmen kann. Ebenso ist es vorteilhaft, daß
die zum Transport der Horden dienenden Bänder oder Ketten die Leiter der Induktionsspule
wenigstens teilweise umfassen und gegebenenfalls aus magnetischem oder schwach magnetischem
Werkstoff
bestehen. Mit Vorteil ruhen die Horden beim Transport durch den Spulenraum auf Führungsschienen,
die aus Isolierstoff bestehen oder mindestens auf einer Seite isoliert gehaltert
sind. Ebenso bestehen die sich im Wirkraum der Induktionsspule befindenden und in
diesen nur zeitweise hineinragenden Teile der Trag- und Transportvorrichtung vorteilhaft
aus unmagnetischem oder schwach magnetischem Werkstoff. Ferner ist es mit Rücksicht
auf eine praktische Gutführung vorteilhaft, daß die Ein- und Austrittsöffnungen
für die Horden auf gegenüberliegenden Spulenseiten, gegebenenfalls in verschiedenen
Ebenen, angeordnet sind. Ferner kann es in manchen Fällen von Vorteil sein, daß
die Ein-und Austrittsöffnungen auf der gleichen Spulenseite, gegebenenfalls in verschiedenen
Ebenen, angeordnet sind. Ferner ist es vorteilhaft, daß zumindest am oberen Teil
der Induktionsspule Mittel vorgesehen sind, die eine Schwitzwasserbildung an der
Spule verhindern. Schließlich wird vorteilhaft die aus der Kühlzone austretende
Luft durch Leitmittel, gegebenenfalls über Erhitzer, so geführt, daß sie die Schweißelektroden
umspült und zu deren Trocknung beiträgt.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung dargestellt.
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Fig. 1 zeigt die Seitenansicht und Fig. 2 die entsprechende Draufsicht
der Vorrichtung nach der Erfindung.
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Mit 1 ist der Rahmen eines Etagenschrankes bezeichnet, der beispielsweise
zum Trocknen für die auf den Horden 2 liegenden Schweißelektroden 3 dient. Es können
mehrere solcher Baueinheiten zum Trocknen hintereinander angeordnet sein, es können
jedoch die gleichen Baueinheiten auch zum Abkühlen (Kühlzone) verwendet werden.
Diese Etagenschrank-Baueinheiten werden in der Trockenzone mit heißer und gegebenenfalls
angefeuchteter Luft oder Dampf beschickt, die über zeichnerisch nicht dargestellte
Rohrleitungen und Leitbleche zugeführt wird, während in die Abkühlschränke, vorzugsweise
nach dem Gegenstromprinzip, kühlere Luft oder Dampf eingelassen wird.
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Zur Erzielung einwandfreier Schweißelektroden ist es zur Vermeidung
von Rissen in der Mantelmasse notwendig, daß sowohl die Erwärmung der Mantelmasse
als auch deren Abkühlung ganz allmählich vor sich geht. Dies wird vor allem dadurch
erreicht, daß die Trocknung bzw. Abkühlung durch Dampf oder Luft gewissermaßen als
Vortrocknung wirkt, während die durch die Wirkung der Induktionsspule 4 hervorgerufene
Trocknung oder Abkühlung als Nachtrocknung wegen ihrer besseren Regelbarkeit den
Rest der in der Mantelmasse vorhandenen Feuchtigkeit von innen nach außen abführt.
Die Wickelachse der Induktionsspule 4 liegt horizontal und parallel zur Längsachse
der Schweißelektroden 3. Bei 5 und 6 sowie bei 7 und 8 sind Teile des Spulenleiters
abgekröpft, so daß eine Einführöffnung 9 bzw. eine Ausführöffnung 10 für die mit
den Schweißelektroden 3 belegten Horden 2 entsteht. Die Horden 2 werden mit Hilfe
einer Trag- und Transportvorrichtung in Form eines Einschubdornes 11 und der mit
diesem verbundenen Laufkette 12 in die Spule 4 eingeschoben und von den Hordenträgern
13 bzw. von Führungsschienen erfaßt, die über Tragarme 14 aus unmagnetischem Werkstoff
mit den zu beiden Seiten der Spule-4 angeordneten Bändern oder Ketten 15, ebenfalls
aus unmagnetischem Werkstoff, befestigt sind und während des Betriebes langsam,
aber ständig umlaufen, und zwar so, daß die Horden 2 von oben nach unten wandern.
Sobald die Horden die aus Fig.1 ersichtliche untere Lage eingenommen haben, werden
sie von dem mit der Ausziehkette 16 verbundenen Ausziehdorn 17 erfaßt und aus dem
Wirkungsbereich der Induktionsspule 4 hinausgebracht. Zum. Zwecke der Abschirmung
für die Bänder bzw. Ketten 15 sind die Abschirmbleche 18 und 19, vorzugsweise aus
Kupfer, vorgesehen, während zum Abschirmen der Laufketten 12 bzw. 16 die ebenfalls
vorzugsweise aus Kupfer bestehenden Abschirmbleche 20 und 21 dienen.
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In vielen Fällen werden die Schweißelektroden nach dem Verlassen einer
Baueinheit ausreichend getrocknet sein, so daß diese der weiter angeschlossenen
Baueinheit zugeführt werden können, die zum stetigen Abkühlen dient. Es ist jedoch
in schwierigen Fällen ohne weiteres möglich, mehrere Trockenschränke mit Induktionserwärmung
und mehrere Kühlschränke unmittelbar aneinanderzureihen oder zwischen diesen einen
Abstand zu lassen, um beispielsweise eine weitere Bearbeitungs- oder Überprüfungsstelle
für die Schweißelektroden einschalten zu können. Ebenso ist es möglich, in dem Abkühlungsschrank
auch eine oder mehrere Induktionsspulen anzuordnen, deren Wärmewirkung in Richtung
des Schrankausganges abgestuft ist, so daß ein definierter Abkühlvorgang für die
Schweißelektroden erzielbar ist.
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Für den Fall, daß sich in der Trocken- bzw. in der Abkühlzone an der
vielfach wasserdurchflossenen Induktionsspule Schwitzwasser bildet, werden Maßnahmen
ergriffen, die eine Schwitzwasserbildung verhindern. Zu diesem Zweck kann beispielsweise
das durch den Leiter der Induktionsspule geführte Kühlmittel nur auf eine bestimmte
Temperaturhöhe, z. B. 80° C, abgekühlt oder eine besondere Heizvorrichtung in Form
eines Heizstabes angebracht werden; die dafür sorgt, daß die Leitertemperatur der
Induktionsspule eine gewisse Temperatur nicht unterschreitet. In vielen Fällen läßt
sich die Aufheizung der Induktionsspulenleiter auch mit der aus der Kühlzone austretenden
Luft erreichen, nachdem sie beispielsweise über Erhitzer geleitet wurde und einen
Teil ihres Feuchtigkeitsgehalts abgegeben hat. Schließlich kann die auf diese Weise
entfeuchtete Luft, die ja immer noch einen gewissen Wärmeinhalt aufweist, so in
den Trockenschrank geleitet werden, daß sie die Schweißelektroden umspült und zu
deren Trocknung beiträgt.
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Der Gegenstand der Erfindung beschränkt sich nicht auf das Trocknen
von ummantelten Schweißelektroden, sondern er kann beispielsweise auch zum Aushärten
von kunststoffüberzogenen metallischen Gegenständen u. dgl. verwendet werden.