DE1224761B - Waermestrahlungsschutzvorrichtung fuer Vakuumoefen - Google Patents

Description

• Wärmestrahlungsschutzvorrichtung für Vakuumöfen Die Erfindung betrifft eine Wärmestrahlungsschutzvarrichtung,bestehend aus mehreren durch AbstandS-halter in Abstand voneinander gehaltene, zu Paketen zusammengefaßten Wärmestrahlungsschutzblechen, die zwischen der Charge und der Kesselwand eines unter Vakuum zu betreibenden Ofens zum Glühen, Schmelzen oder Sintern von Metallen angeordnet sind.
• Vakuumöfen bekannter Art enthalten im allgemeinen zylindrische Wärmestrahlungsschutzschirme, die konzentrisch und in Abstand voneinander entfernt angeordnet sind. Die Schirme bestehen aus Metallblech beträchtlicher Dicke in der Größenordnung von 0,75 mm beim innersten Schirm; die äußeren Schirme sind etwas dünner. Bei diesen Schirmen werden im allgemeinen in vertikaler und in horizontaler Richtung Nietverbindungen verwendet, und im Betrieb besteht bei diesen Schirmen die Neigung, sich zu verwerfen, selbst wenn Abstandsrohre oder andere Abstandshalter zum Trennen und Stützen der Schirme vorgesehen sind. Die Schirme neigen deshalb dazu, an den Nietpunkten zu springen und abzuscheren und sich so zu verziehen, daß sie nach gewisser Zeit unbrauchbar werden.
• Durch die Erfindung soll deshalb ein Vakuumofen mit einer neuartigen Wärmestrahlungsschutzvorrichtung geschaffen werden, deren einzelne Wärmestrahlungsschutzbleche relativ dünn und mit Rippen versehen sind, die nicht nur dazu dienen, die Bleche gegen ein Verbiegen zu versteifen, sondern auch dazu, sie in dem vorgesehenen gegenseitigen. Abstand zu halten, so daß ein Verziehen im Betrieb vermieden und damit eine lange Betriebslebensdauer erreicht wird.
• Erfindungsgemäß werden die Schirme aus relativ dünnem Material, wie Wolfram, Tantal oder Molybdän gemacht, die Stärke dieser Schirme liegt dabei in der Größenordnung von 0,12 mm; bei diesen dünnen Schirmen ist es möglich, die überlappenden Enden einfach durch Bördeln miteinander zu befestigen, so daß Nieten überflüssig werden. Die Querverbindungen der Schirme sind überlappt und werden mit geeigneten Spannelementen zusammengehalten.
• Die Erfindung soll an Hand der Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigt F i g. 1 eine teilweise geschnittene Aufsicht auf einen Vakuumofen mit Wärmestrahlungsschutzvorrichtung nach der Erfindung, F i g. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 in F i g. 1, F i g. 3 einen Teilschnitt längs der Linie 3-3 in F i g. 1, und F i g. 4 einen Teilschnitt längs der Linie 4-4 in Fig.3. Der in der Zeichnung dargestellte Vakuumofen ist mit einem Gehäuse 1, 1' versehen, das Zylinderform hat und eine umlaufende Kühlflüssigkeit, wie Wasser, in dem Wassermantel zwischen den Wandteilen 1 und 1' aufnehmen kann. Gemäß F i g. 2 sind am oberen und unteren Ende des Gehäuses 1, 1' Flansche vorgesehen, die an entsprechenden Flanschen von gewölbten Deckel- und Bodengehäuseteilen 2 und 3 anliegen.
• Der Gehäusebodenteil 3 kann gegenüber dem Gehäuse 1, 1' mittels eines Kolbens 4 in einem nicht dargestellten pneumatischen Zylinder abgesenkt werden, um den Ofen zu laden bzw. zu entladen. Der Bodenteil 3 wird dabei durch Rollen 19 geführt, die in am Bodenteil 3 sitzenden Armen gelagert sind und auf Führungen 20 laufen, die von Rahmen 21 gehalten werden. Der Ofen kann beispielsweise mit einer Öl- oder Quecksilber-Diffusionspumpe evakuiert werden, die an den Ofenauslaß 22 angeschlossen ist. Der Ofen kann geladen werden, indem der Bodenteil 3 vom stationären Hauptgehäuse 1, 1' abgesenkt wird, alsdann wird das Werkstück oder die Werkstücke auf den Herd 5 gelegt, der auf Stützen 6 auf dem Bodentei13 abgestützt ist, und danach werden die Werkstücke in den eigentlichen Ofen angehoben. Das Werkstück oder die Werkstücke wie 7 auf dem Herd 5 kann mit Heizelementen 8 beheizt werden, die durch wassergekühlte Zuleitungen 8 und 9 aus einem mehrphasigen Netz gespeist werden. Das Werkstück und die Heizelemente 8 liegen in dem von der erfindungsgemäßen zylindrischen Wärmestrahlungsschutzvorrichtung 10 umschlossenen Raum; die einzelnen Schutzbleche dieser Vorrichtung sind konzentrisch und jeweils voneinander entfernt angeordnet, wie besonders aus den F i g.1 und 3 ersichtlich ist. Die Schutzbleche sind in regelmäßigen Abständen am Umfang mit V-förmigen Rippen 11 versehen, die nach außen hervorstehen und als Versteifungselemente und Abstandshalter dienen, wobei das äußere Ende jeder Rippe am nächsten konzentrischen Schirm 10 anliegt. Die in regelmäßigen Abständen am Umfang der Schirme hervorstehenden Rippen 11 dienen dazu, die relativ dünnen Schirme erheblich zu verstärken und verhindern deren Verziehen in der Hitze des Ofens. Wegen des durch die Rippen 11 geschaffenen Abstandes können die Schirme 10 aus relativ dünnem Material hergestellt werden; beispielsweise kann ein Material in der Größenordnung von 0,12 mm statt des bisher verwendeten wesentlich stärkeren Materials verwendet werden. Weil das Metall der Rippen dünn ist, können die Verbindungen der zylindrischen Teile dadurch hergestellt werden, daß die Enden, wie bei 12 angedeutet, einfach umgebördelt werden. Mit der Vielzahl der V-förmigen Rippen stützen sich die zylindrischen Wärmeschirme gegenseitig ab und verstärken sich so, daß eine relativ steife Vorrichtung entsteht.
• Wegen der Höhe des Ofens ist es gewöhnlich notwendig, zwei oder mehr vertikal übereinanderliegende Etagen von zylindrischen Schirmen zu verwenden. Bisher wurden diese Schirme beispielsweise mit Nieten aneinander befestigt. Erfindungsgemäß überlappen sich der obere Schirm und der untere Schirm jedoch lediglich, wie in F i g. 4 ersichtlich, und werden mit Hilfe eines Drahtes 13 aus Molybdän od. dgl. zusammengehalten, der die Schirme umfaßt und durch Löcher 14 in den Rippen 11 greift. Die oberen und unteren Keile jedes Schirmes mit Ausnahme des äußersten Schirmes 15, der einfach zylindrisch ist, werden also mit überlappenden Verbindungen und zusätzlich der Spannung des Drahtes 13 zusammengehalten, der in einem normalen Ofen beispielsweise etwa 0,5 mm Durchmesser haben kann. Die zusammengesetzten konzentrischen seitlichen zylindrischen Wärmeschirme 10 und 10' werden von radial hervorstehenden Tragstiften 23 gehalten, die aus der Gehäusewand 1' hervorstehen; diese Stifte greifen durch Löcher in den oberen und unteren Wärmeschirmen 10 und 10'. Der äußerste Wärmeschirm 15 kann ein einfacher- zylindrischer Schirm mit genieteten oder geschweißten vertikalen und horizontalen oder Gürtelverbindungen sein, weil er ein relativ kalter Teil des Ofens ist, und er wird in regelmäßigen Abständen durch die anliegenden V-förmigen Rippen 11 des nächst anliegenden Wärmeschirmes 10 bzw. 10' verstärkt.
• Die horizontalen Wärmeschirme 16 und 16' im oberen und unteren Teil des Ofens sind ebenfalls mit V-förmigen Rippen 11' versehen, die dazu dienen, diese Platten zu versteifen und ihr Durchsacken im Betrieb zu verhindern. Diese Platten sind auf Bolzen oder Stäbe 18 im Deckel und Stäbe 6 im Boden des Ofens montiert und können zusätzlich mit Abstandshafern voneinander entfernt gehalten werden. Die Wärmeschirme im Bodenteil und im Deckel des Ofens sind relativ klein, verglichen mit den zylindrischen Schirmen 10, 10' an den Seiten des Ofens und sind deshalb einem Verwerfen oder Verziehen nicht so ausgesetzt, wie das bei den seitlichen Schirmen auftreten kann.
• Bei Verwendung der vorstehend beschriebenen Wärmestrahlungsschutzvorrichtung wurde festgestellt, daß auf Grund ihrer hohen Lebensdauer die Ausfallzeiten des Ofens erheblich herabgesetzt werden können, ebenso wie die Aufwendungen für Reparaturen. Wegen der extrem dünnen Bleche kühlen sich diese schnell ab, wenn der Ofen abgeschaltet wird, so daß die Arbeitszeiten entsprechend verringert werden.

Claims (4)

1. Patentansprüche: 1. Wärmestrahlungsschutzvorrichtung, bestehend aus mehreren durch Abstandshalter in Abstand voneinander gehaltene, zu Paketen zusammengefaßten Wärmestrahlungsschutzblechen, die zwischen der Charge und der Kesselwand eines unter Vakuum zu betreibenden Ofens zum Glühen, Schmelzen oder Sintern von Metallen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmestrahlungsschutzbleche (10) aus dünnem, beispieslweise 0,12 mm starkem Material bestehen und Rippen (11) aufweisen, die an einem benachbarten Schirm anliegen und den Abstand benachbarter Schirme bestimmen.
2. 2. Wärmestrahlungsschutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (11) V-förmig ausgebildet sind.
3. 3. Wärmestrahlungsschutzvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zylindrische Schutzschirme (10,10') vertikal einander überlappend angeordnet sind und an der überlappung Spanndrähte (13) um die Schutzschirme herum durch Öffnungen in den Rippen (11) gezogen sind.
4. 4. Wärmestrahlungsschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder zylindrische Wärmestrahlungsschutzschirm (10) mit vertikalen Faltverbindungen (12) versehen ist.