DE1471989B1

DE1471989B1 - Verfahren und Vorrichtung zur gleichmaessigen Erwaermung von plattenfoermigen Werkstuecken,insbesondere von grossen Glasscheiben

Info

Publication number: DE1471989B1
Application number: DE19641471989
Authority: DE
Inventors: Harold A Mcmaster; Norman C Nitschke
Original assignee: Permaglass Inc
Current assignee: Permaglass Inc
Priority date: 1964-02-17
Filing date: 1964-12-09
Publication date: 1970-01-02
Also published as: JPS4928017B1; BE656160A; GB1084227A; US3295843A; JPS5124526B1; JPS5331885B1

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Gleichmäßigkeit der Erwärmung über die ganze

gleichmäßigen Erwärmung von plattenförmigen strahlende Fläche erzielt.

Werkstücken, insbesondere von großen Glasscheiben, Durch die erfindungsgemäße Maßnahme wird sodie in einen Ofen eingeführt werden, der elektrische mit Energie verschiedenen Bereichen der Strahlungs-Heizelemente an verschiedenen Zonen seiner Innen- 5 fläche zugeführt, wodurch zunächst ein Abfall der wände aufweist, und die der von Heizelementen aus- Temperatur erfolgt, da durch Relativbewegung, insgestrahlten Energie bis zur Erreichung der gewünsch- besondere Drehung der Glasscheibe, eine gesteuerte ten Temperatur ausgesetzt werden, sobald die von Konvektionsströmung im Ofen erzeugt wird, die die Wandflächen des Ofens ausgestrahlte Energie ge- Temperatur der Heizelemente und die Wärmemessen und danach der die Heizelemente speisende io belastung überall vergleichmäßigt,
elektrische Strom geregelt wird. Nach einer weiteren Lösungsmöglichkeit der Er-

Die Erfindung hat auch eine Vorrichtung zur findung wird eine der Zonen der Strahlungsflächen

Durchführung des Verfahrens zum Gegenstand. als steuernde Zone gewählt, zwischen der und jeder

Bei bekannten Verfahren zur Erwärmung von der übrigen Zonen der Temperaturunterschied fest-Werkstücken wird eine hinreichende Gleichmäßigkeit 15 gestellt wird, unter dem entsprechend unterschiedder Erwärmung nicht erreicht. Da andererseits die liehe Energie den Zonen in einem bestimmten VerQualität des Endprodukts der getemperten oder ver- hältnis zwischen der Temperatur der steuernden güteten Glasscheibe eine Funktion der Gleichmäßig- Zone und der Temperatur der übrigen Zonen zugekeit der Erwärmung vor dem Abschrecken oder der führt wird.

Weiterbehandlung ist, stellt diese hinreichende 20 Zweckmäßig kann hierbei die Wandfläche des

Gleichmäßigkeit ein entscheidendes Merkmal für die Ofens das Werkstück, insbesondere die Glasscheibe,

Güte des Werkstücks dar. kurvenförmig ummantelnd ausgebildet sein.

Nach der bekannten Maßnahme (deutsche Aus- Insbesondere kann die Wandfläche des Ofens legeschrift 1014719) werden Glasscheiben durch zylindrische Formgebung aufweisen.
Strahlungsflächen erhitzt, die im Abstand zu den 25 Es wird also eine gleichmäßige Temperatur über Glasflächen angeordnet sind. Wird eine Glasscheibe die axiale Länge der zylindrischen Heizfläche erzielt in den Ofen eingeführt, so erfolgt infolge der Strah- und eine automatische Wärmekompensation für die lungswinkel eine Erwärmung, bei der die Wärme- Scheiben hervorgerufen. Die untersten Zonen des belastung an einer Stelle größer als an einer anderen Ofens werden also einer unterschiedlichen Wärme-Stelle wird, so daß beispielsweise die zweite Stelle 30 belastung bei unterschiedlich langen Scheiben auseine höhere Temperatur als die erste Stelle einnimmt. gesetzt. Dies wird durch die erfindungsgemäße Ver-Von einer Randstelle des Ofens aus wird wiederum wendung einer Steuerzone 2 selbsttätig erreicht; die weniger Strahlungswärme auf die Glassscheibe über- übrigen Zonen sind hiervon abhängige Zonen, so tragen, die Restwärme an dieser dritten Stelle erhöht daß eine Verstellung von Hand der Regler oder die Temperatur dieser Stelle über die zweite Stelle 35 Relais nicht erforderlich ist.

hinaus. Da nun die drei betrachteten Stellen unter- Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung

schiedliche Temperaturen aufweisen, zeigt die Strah- sollen nun an Hand der Zeichnungen näher erläutert

lungsfläche verschiedene Bereiche mit verschiedenen werden; in diesen ist

Temperaturen, die ihrerseits eine ungleichmäßige F i g. 1 eine Seitenansicht des Ofens,

Erwärmung der Scheibe zur Folge haben. 40 F i g. 2 ein Vertikalschnitt durch die Mitte der

Nach einer bekannten Maßnahme ist zur Steuerung Erhitzungskammer dieses Ofens in einer zu der der Temperatur ein Ofen mit drei Reglern ausge- Ebene der F i g. 1 parallelen Ebene,
stattet, durch die ein Luftstrom durch die Wärme- F i g. 3 eine vergrößerte Teilansicht, teilweise wegelemente gesteuert werden kann, wenn die Tempe- gebrochen, aus der Stellung gemäß Linie 3-3 der ratur der Wandung unter eine bestimmte Höhe ab- 45 F i g. 2 gesehen und zeigt eine typische Anordnung fällt. Hier handelt es sich also lediglich um einen der widerstandselektrischen Heizelemente des Ofens, Thermostaten, so daß dann, wenn die Temperatur F i g. 4 ein teilweiser Vertikalschnitt gemäß unter eine bestimmte Höhe abfällt, mehr Energie Linie 4-4 der F i g. 1 in vergrößertem Maßstab,
den Heizelementen zugeführt wird, um die Tempe- F i g. 5 eine Aufsicht aus der durch die Linie 5-5 ratur wieder auf ihr Minimum zu bringen, woraufhin 5° der F i g. 4 angedeuteten Stellung,
der Regler die Heizelemente abschaltet. Es gibt keine F i g. 6 ein teilweiser Vertikalschnitt gemäß Steuerung der oberen Temperatur in dem Sinne, daß Linie 6-6 der F i g. 5 in vergrößertem Maßstab;
die Temperatur mit Sicherheit über der bestimmten F i g. 7 zeigt in Seitenansicht die allgemein auf der unteren Höhe bleibt. Auch ist die Temperatur der unteren rechten Seite der F i g. 1 ersichtliche Hebeeinen Zone nicht von der der anderen Zone abhängig, 55 vorrichtung in stark vergrößertem Maßstab;
vielmehr wird jede Zone nur auf einer bestimmten F i g. 8 ist ein vergrößerter Vertikalschnitt gemäß unteren Temperatur gehalten. Linie 8-8 der Fig. 2;

Die eingangs genannte Aufgabe, eine Gleichmäßig- F i g. 9 ist ein Schaltschema der zur Steuerung der

keit in der Erwärmung der Glasscheibe zu erreichen, Temperatur in den verschiedenen aus F i g. 2 ersicht-

wird erfindungsgemäß nun dadurch gelöst, daß das 60 liehen Zonen des Ofens verwendeten elektrischen

Werkstück, insbesondere die große Glasscheibe, Anordnung;

gegenüber den Wandflächen des Ofens in eine Fig. 10 ist eine Teilansicht in einer vertikalen

Relativbewegung versetzt wird. Radialebene des Ofens und läßt ein abgeschirmtes

Vorzugsweise wird der Glasgegenstand im Ofen Thermoelement zum Abtasten der Temperatur der

gedreht. 65 Heizelemente in den verschiedenen Zonen des Ofens

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen werden erkennen;

die Bereiche der Strahlungsfläche nacheinander der Fig. 11 ist eine schematische graphische Dargleichen Wärmebelastung ausgesetzt und somit die stellung der Temperaturverhältnisse, die sich bei der

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Erhitzung einer Platte, welche sich in diametraler streckenden Ansatz 40 trägt (F i g. 8). Die Ansätze Richtung quer durch eine Erhitzungskammer von liegen im Abstand von der Unterseite der Querstange zylindrischem Querschnitt, deren Durchmesser gleich 35. Auf der oberen Seite der die Zangen tragenden der Breite der Platte ist, erstreckt, ergeben; Stange 23 sind Tragkonsolen 41 angebracht, die zur

Fig. 12 zeigt in der Fig. 11 ähnlicher Darstellung 5 Auflage auf die Ansätze40 kommen können, um die die Verhältnisse im Fall der Erhitzung einer Platte Zangenstangen 23 mit einer von ihr getragenen Glasvon geringerer Breite als dem Durchmesser der zylin- scheibe anzuheben. Um eine Glasscheibe von dem drischen Kammer, in welcher sie erhitzt wird; Tragkörper 34 auf die Fördervorrichtung 25 zu über-

F i g. 13 ist eine graphische Darstellung der Ver- führen, wird der Tragkörper 34 nach unten über den hältnisse, die sich bei der Erhitzung der Platte in io Punkt hinaus bewegt, an welchem die Zangenstange einer schmalen rechteckigen Ofenkammer ergeben, 23 zur Anlage an die Rollen 26 gelangt und die Anderen Breite größer ist als die der Platte, wobei in sätze 40 außer Eingriff mit den Tragkonsolen 41 komdem beispielsweisen Fall eine Breite der Platte von men. Der Schlitz 32 im Boden 33 des Ofens wird durch 3 m und ein Querschnitt der Ofenkammer von eine Klapptür 42 geschlossen, deren Öffnungs- und 60X360 cm² angenommen ist; 15 Schließbewegungen durch einen Luftzylinder 43 er-

F i g. 14 ist ein schematisches Schaltschema einer folgen, um nach Öffnen der Tür den Eintritt der dem Ofen zugeordneten Vorrichtung zum Handhaben Querstange 35 mit einer daran hängenden Glasder Platte, und scheibe in oder deren Austreten aus dem Ofenraum

F i g. 15 ist ein der F i g. 2 entsprechender Vertikal- zu ermöglichen.

schnitt durch eine andere Ausführungsform des 20 Sowohl der Boden 33 wie die kuppelartige Decke Ofens gemäß der Erfindung. 38 des Ofens 20 und seine zylindrische Wandung 44

Die Erfindung ist zwar auch für andere Zwecke bestehen aus feuerfestem Werkstoff, anwendbar, wird aber im folgenden in Anwendung Der Tragkörper 34 wird durch ein Paar von zuein-

zur Erhitzung von großen Glasplatten von bis zu ander parallel im Abstand voneinander angeordneten annähernd 3 m Breite beschrieben werden. Die in 25 Ketten 46 (F i g. 1, 6 und 7) zwischen seiner Beschikden Figuren dargestellte Anlage zur Durchführung kungsstellung, in welcher sich die Querstange 35 (wie des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht im wesent- gemäß F i g. 1) unterhalb des Ofens 20 befindet, nach liehen aus einem Ofen 20 von zylindrischer Gestalt, einer oberen (in Fig. 2 dargestellten) Stellung, in der in einer Höhenlage von etwa 3,60 m oberhalb welcher die Querstange 35 der Decke 38 der Innendes Bodens 21 eines Gebäudes durch die Tragkon- 30 kammer 45 des Ofens 20 anliegt, angehoben und abstruktion 22 getragen wird. Die zu erhitzenden Glas- gesenkt. Die Ketten 46 sind an das obere Ende eines platten sind an einer Stange 23 (F i g. 1, 2 und 8) Zapfens 47, der an seinem unteren Ende einen durch Zangen 24 aufgehängt, die in dichter Neben- Flansch 48 aufweist, angeschlagen. Zwischen diesem einanderanordnung von der Stange abwärts hängen, Flansch und einem in das obere Ende des Schaftes die obere Kante einer zu erhitzenden Glasplatte S 35 36 des Tragkörpers 34 eingeschweißten Zapfen 50 erfassen und in bekannter Weise halten. Das horizon- ist ein Lager 49 angeordnet. Die Ketten 46 erstrecken tal liegende Hauptglied der die Zangen tragenden sich nach oben über ein Paar von auf einem Quer-Stange 23 ist ein Rohr, welches von einer Beschik- balken 52 gelagerten Kopfkettenrädern 51 (F i g. 1, kungsstellung an der einen Seite des Ofens durch 4 und 5). Der Querbalken 52 ist nahe dem oberen einen Rollenförderer 25 mit einer Mehrzahl von 40 Ende einer oberhalb des Ofens errichteten, allgemein Rollen 26, welche auf die unteren, einander gegen- mit dem Bezugszeichen 53 bezeichneten Tragkonüberliegenden Seiten der Stange 23 wirken, in eine struktion angeordnet. Die Ketten 46 erstrecken sich Stellung unterhalb des Ofens verbracht werden kann. nach unten um Führungsrollen 54 und 55 herum Die Rollen 26, die längs einer Seite der Stange 23 nach einem Hubrad 56 und laufen hintereinander liegen, sind auf Wellen gelagert, die außerdem 45 um die äußeren Seiten von zwei auf dem Umfang Kettenräder 27 tragen, über die und über ein durch des Rades 56 angebrachten Rollen 57 herum. Die einen Motor 30 angetriebenes Kettenrad 29 eine end- unteren Enden der Ketten 46 sind mit einem Hebel lose Kette 28 läuft. Wenn die Stange 23 in die Stel- 58 (F i g. 7) verbunden.

lung unmittelbar unterhalb des Ofens 20 gelangt, Das Hubrad 56 ist an einem Paar von vertikalen

unterbricht sie den Lichtstrahl nach einer fotoelek- 50 Balken 59 der Tragkonstruktion 22 drehbar gelagert, irischen Zelle 31, die demzufolge einen den Förderer Die Rollen 57 sind in zueinander diametraler An-26 stillsetzenden Impuls gibt. Ordnung auf Speichen 61 des Hubrades 56 gelagert.

Die Zahnstange 23 wird durch den aus einer Quer- Wenn das Hubrad 56 in die in F i g. 7 dargestellte stange 35 und einem Schaft 36 bestehenden Trag- Stellung gedreht wird, so laufen die Ketten 46 dopkörper 34 von der Form eines umgekehrten T für die 55 pelt, nämlich nach den Rollen 57 hin und von diesen daran hängende Glasscheibe durch einen sich in zurück, so daß sie um ein Maß verkürzt werden, diametrischer Richtung erstreckenden Schlitz 34 welches annähernd dem doppelten radialen Abstand (F i g. 2, 4 und 8) in dem flachen Boden 33 des Ofens zwischen den Rollen 57 entspricht und derart den hindurch angehoben. Die Querstange 35 ist zwi- Tragkörper 34 aus seiner unteren Stellung, in welcher sehen einer unteren Lage unterhalb des Bodens 33 60 er beschickt wird, in seine obere Stellung in der Nähe und einer oberen Lage in der Nähe der Decke des der Decke der Ofenkammer 45 anheben. Umgekehrt Ofens 20 beweglich, wobei sich das obere Ende des werden, wenn das Hubrad 56 in Richtung entgegen Schaftes 36 durch eine axiale Öffnung 37 in kuppel- dem Uhrzeiger aus der in F i g. 7 dargestellten Stelartig ausgebildeten Decke 38 des Ofens 20 hindurch- lung gedreht wird, die Ketten 46 verlängert und bewegt. An jedem Ende der Querstange 35 des Trag- 65 senken derart den Tragkörper 34 in die Beladekörpers 34 ist ein Paar von im Abstand voneinander stellung ab.

liegenden, sich nach unten erstreckenden Armen 39 Das Hubrad 56 wird durch eine Kette 62 gedreht,

befestigt, deren jeder einen sich nach innen er- die über dieses Rad, eine Sperrolle 63 und ein An-

triebskettenrad 64 läuft. Das Antriebskettenrad 64 ist. In der obersten Stellung des Tragkörpers 34 liegen

wird von einem Motor 65 über ein Geschwindigkeits- das Kreuzstück 86 und die Führungsrollen 85 ober-

reduktionsgetriebe 66 angetrieben. Auf der Speiche halb der oberen Enden der Führungsschiene 84

61 ist ein Finger 67 in einer solchen Stellung ange- (F i g. 4), so daß der Tragkörper 34 und eine an ihm

bracht, daß er zur Anlage an Grenzschalter 68 bzw. 5 hängende Platte sich innerhalb der Ofenkammer 45

69 kommt und hierdurch die Drehung des Hubrades drehen können.

56 in und entgegen der Uhrzeigerrichtung stillsetzt. Der Tragkörper 34 wird, wenn er sich in seiner

Der Hebel 58 (F i g. 7) steuert die Geschwindigkeit oberen Stellung befindet, durch einen Zahnkranz 88 des Absenkens des Tragkörpers 34 auf den Förderer in Drehung versetzt, welcher durch vier Rollen 89 25. Dieser Hebel ist mit seinem einen Ende an einem io (F i g. 6), die auf vertikalen Achsen an dem Zahn-Zapfen 70 angelenkt; sein entgegengesetztes Ende ist kranz 88 angebracht sind, an der Innenkante einer gelenkig mit der Kolbenstange 71 eines Luftzylinders ortsfesten röhrenförmigen Laufbahn 90 (F i g. 5 72 verbunden. Die Ketten 46 sind an dem Hebel 58 und 6) um die Achse des Tragkörpers 34 drehbar zwischen den Enden desselben befestigt. Die Kolben- geführt ist. Die Laufbahn 90 wird von der oberen stange 71 erstreckt sich durch den Luftzylinder 72 15 Rahmenkonstruktion 53 des Ofens getragen. Ober- und einen dazu koaxialen oberhalb dieses Zylinders halb der Laufbahn 90 wird der Zahnkranz 88 von angeordneten Öl-Druckzylinders 73. Die Enden der vier Rollen 91 getragen, die auf an der Laufbahn 90 Zylinder 72 und 73 sind durch eine Stopfbüchse 74 angeordneten horizontalen Achsen gelagert sind und abgedichtet. Der an der Kolbenstange 71 sitzende gegen Bewegung nach oben durch ein Paar von einKolben 75 bewegt sich in dem Luftzylinder72. Bei ao ander gegenüberliegenden Rollen92 (Fig.4) mit Beaufschlagung des oberen Teils dieses Zylinders horizontalen Achsen, die auf von der oberen Rahmenmit Luft wird der Hebel 58 nach unten bewegt. In konstruktion 53 abgezweigten Gliedern gelagert sind, dem Öl-Druckzylinder 73 kann sich ein Kolben 76 gesichert. An der unteren Seite des Zahnkranzes 88 bewegen, der ebenfalls auf der Kolbenstange 71 sitzt. sind vier Schienenabschnitte 93 in solchen Winkel-Die einander entgegengesetzten Enden des Öl-Druck- as abständen befestigt, daß sie mit den festen Führungszylinders 73 sind durch eine Nebenschlußleitung 77 schienen 84 fluchten, wenn der Zahnkranz 88 und miteinander verbunden. In einer Abzweigung der der Tragkörper 34 in der Stellung für das Anheben Leitung 77 liegt ein Rückschlagventil 78, welches eine und Absenken stillgesetzt sind. Die Paare von Rollen schnelle Bewegung der Kolbenstange 71 nach unten 85 schließen die Schienenabschnitte 93 zwischen sich bewirkt, dagegen deren Aufwärtsbewegung verlang- 30 ein, wenn der Tragkörper 34 sich in seiner obersten samt. In einer zweiten Nebenschlußleitung 80 der in F i g. 4 dargestellten Stellung befindet. Der Zahn-Leitung 77, welche das Ventil umgeht, liegt ein An- kranz 88 wird durch ein auf das obere Ende einer zapfventil 79, welches der Steuerung der Geschwin- Antriebsquelle 95, deren unteres Ende durch die digkeit der Aufwärtsbewegung der Kolbenstange 71 vertikale Welle eines Geschwindigkeitsreduktionsdient. Dem oberen Raum des Luftzylinders 72 wird 35 getriebes 96 angetrieben wird, aufgekeiltes Ritzel 94 über ein Dreiwege-Steuerventil 82, welches während gedreht. Die Schienenabschnitte 93 übertragen die der Abwärtsbewegung des Tragkörpers 34 durch ein Kraft auf die an der Traverse 86 gelagerten Führungs-Solenoid 83 betätigt wird, Luft zugeführt, um die rollen 85 und damit auf die Klemme 87 sowie den Ketten 46 zu verkürzen und zu sichern, daß der Schaft 36 des Tragkörpers 34.
Tragkörper 34 die Stange 23 nicht auf die Förder- 40 Der Schaft 36 ist vertikal beweglich durch ein rollen 26 absetzt, während das Hubrad 56 seine Dre- Paar von Führungsrollen 97 mit gerillter Oberfläche hung in Richtung entgegen dem Uhrzeiger beendet. geführt. Diese Führungsrollen werden drehbar von Sobald der Finger 67 zur Anlage an den Grenz- an dem Boden eines unteren Zahnkranzes 99 beschälter 69 kommt, wird das Solenoid 83 betätigt und festigten Konsolen 98 getragen. Die Mitte des Zahnverbringt das Steuerventil 82 in die Ausströmstellung, 45 kranzes 99 wird von einem Drucklager 100 getragen, so daß nunmehr dadurch, daß das Gewicht des Trag- welches seinerseits von einer den Schaft 36 umgebenkörpers34 und der von ihm getragenen Platte auf den geflanschten Muffe 101 getragen wird. Diese die Ketten 56 wirkt, der Zug auf die Ketten ausgeübt Muffe sitzt in einer zentralen Bohrung einer festen wird, der das Anheben des Hebels 58 und der horizontalen Tragplatte 102, die von horizontalen Kolbenstange 71 bewirkt, so daß das hydraulische 5<> Gliedern der oberen Rahmenkonstruktion 53 des Medium durch das Anzapfventil 79 hindurchströmt. Ofens getragen wird. Das untere Ende der Muffe 101 Dieses verbringt der Tragkörper 34 langsam in seine weist Innengewinde auf, in das ein mit Außengewinde untere Stellung und legt die die Platte tragende versehener Kragen 103 eingeschraubt ist, welcher Stange 23 sanft auf die Förderrollen 25 ab. gegen den Boden der inneren Laufbahn des Druck-

Die Querstange 35 des Tragkörpers 34 wird, wäh- 55 lagers 100 abgedichtet ist und dadurch den Zahnkranz rend sie durch die vier sich in vertikaler Richtung 99 in seiner oberen Lage, im Andruck gegen dem erstreckenden festen Führungsschienen 84 und durch Niveauausgleich dienende, an der unteren Seite der vier Paare von Führungsrollen 85 (F i g. 4) zwischen Tragplatte 102 befestigte Rollen 104 hält. Um ein ihrer oberen und unteren Stellung bewegt wird, in Gleiten der Führungsrollen 97 um den Schaft 36 hermit dem Schlitz 32 im Boden 33 des Ofens 20 ^6o um zu verhindern, wird der Zahnkranz 99 gemeinsam fluchtender Stellung gehalten. Diese Paare von Füh- mit dem oberen Zahnkranz 98 durch ein Ritzel gerungsrollen 85 sind an den Enden eines Kreuzstücks dreht, welches auf eine Welle 106 aufgekeilt ist. Diese 86 in radialem Abstand voneinander gelagert und Welle ist mit einer abwärts gerichteten Welle des rollen auf einander entgegengesetzten Seiten der Geschwindigkeitsreduktionsgetriebes 96 gekuppelt Führungsschienen 84 ab. In seiner Mitte ist das ⁶5 und dreht sich gemeinsam mit der oberen Welle und Kreuzstück 86 an einen gespaltenen röhrenförmigen der oberen Antriebswelle 95.

Klemmenkörper 87 angeschweißt, welcher auf das Das Geschwindigkeitsreduktionsgetriebe wird von

obere Ende des vertikalen Schaftes 36 aufgeklemmt einem Gleichstrommotor 107 mit veränderlicher

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Drehzahl getrieben, dessen Geschwindigkeit durch Rückseite der Heizelemente 114 ausgestrahlte Wärme einen Regelwiderstand 108 der üblicherweise als wird durch das Mauerwerk des Ofens, und zwar »Variac unit« bezeichneten Bauart gesteuert wird. durch die Öffnungen, die zwischen den Heizelementen Der Widerstandseinheit 109 und dem Motor 107 wird 114 verbleiben, hierdurch zurückgestrahlt. Falls der Gleichstromspannung zugeführt. Mit dem Motor 107 5 Wärmeverlust durch das Mauerwerk nach außen ist elektrisch ein Zeiger 110 verbunden, welcher vernachlässigt werden kann, wird die gesamte auf zwecks Änderung der Spannung, die dem Motor zu- das Mauerwerk ausgestrahlte Wärme durch die Öffgeführt wird, längs des Widerstandselements 109 ver- nungen zwischen den Heizelementen 114 zurückschoben wird. Die Stellung des Zeigers 110 wird gestrahlt, so daß dann die Innenfläche des Mauerdurch einen umsteuerbaren Steuermotor 111 ver- io werks selbst nicht zylindrisch zu sein braucht. Vorändert, dessen Drehung in der einen Richtung durch zugsweise werden jedoch die Heizelemente in gleicheinen Grenzschalter 112 zum Stillstand gebracht wird, mäßigen Abständen von dem Mauerwerk angeordnet, sobald der Regelwiderstand 108 das Spannungsmaxi- was bedingt, daß dann auch die Oberfläche des mum liefert und dessen Drehung in der entgegen- Mauerwerks zylindrisch gestaltet ist. Die Gesamtheit gesetzten Richtung durch einen Grenzschalter 113 15 der Heizelemente 114, welche die zylindrischen zum Stillstand gebracht wird, wenn der Regelwider- Seitenwandungen der Kammer 45 definieren, ist in stand 108 ein Spannungsminimum liefert. vier Zonen unterteilt (Fig. 2), deren jede aus sechs

Die innere Heizkammer 45 des Ofens 20 wird sich über den Umfang erstreckenden Reihen von durch die wärmeausstrahlenden Elemente 114 (Fig. 2, Heizelementen 114 besteht, von denen jede Reihe 3 und 11) erhitzt. Diese Heizelemente, welche sich ao einen elektrischen Stromkreis bildet. In ähnlicher um die Wandungen des Ofens herum erstrecken, sind Weise ist die Innenseite des Ofengewölbes 38 mit nach einem Zylinder um die Innenwandungen des Reihen von Heizelementen 114 in kreisförmiger AnOfens herumliegend angeordnet und nehmen an- Ordnung besetzt, welche eine einzige, neun Stromnähernd 50% des Oberflächenbereichs des von ihnen kreise umfassende Zone bilden. Auch der Boden 33 definierten Zylinders ein. Im Fall der dargestellten as des Ofens ist durch Heizelemente 114 abgedeckt, die Ausführungsform ist jedes der strahlenden Elemente auf sechs Stromkreise aufgeteilt sind. Wie im Fall 114 aus einem flachen Streifen von metallischem der der Seitenwandung des Ofens zugeordneten Heiz-Widerstandsmaterial zu der in F i g. 3 dargestellten elemente sind auch die Heizelemente 114 des Ofen-Form gebogen, wodurch sich eine Anordnung ergibt, gewölbes38 und die des Ofenbodens 33 in solchen bei welcher, obwohl örtlich heißere Stellen dort vor- 30 Abständen voneinander angeordnet, daß sie je kommen können, wo sich die Streifen überlappen, Flächeneinheit eine im wesentlichen gleiche Wärmediese Stellen so verhältnismäßig klein sind, daß sich menge abgeben.

eine im wesentlichen gleichmäßige Wärmeabgabe je Die neun Stromkreise der Heizelemente des Ofen-Flächeneinheit von etwa 30X30 cm² der Ofenwan- gewölbes38 werden im folgenden als »Heizzone 1«, düngen ergibt. Jedes Heizelement 114 an den Seiten- 35 die vier Zonen von Heizelementen, welche die Seitenwandungen der Heizkammer 45 erstreckt sich um die wandungen des Ofens abdecken, als »Zonen 2 bis 5« Kammer herum und überdeckt deren ganzen Um- in der Aufeinanderfolge von oben nach unten und fangsbereich mit Ausnahme eines Zwischenraums die sechs Stromkreise von Heizelementen am Boden von etwa 12 cm, in welchem zweckentsprechende des Ofens als »Zone 6« bezeichnet werden,
elektrische Anschlüsse zu den Heizelementen 114 40 Da die Spannung jeder Phase eines Dreiphasenuntergebracht sind, so daß also die Heizelemente der Stroms sich infolge ungleichmäßiger Belastungen der Heizkammer 45 je Oberflächeneinheit derselben im verschiedenen Phasen ändern kann, sind sämtliche wesentlichen gleiche Wärmemengen zuführen. Im Heizelemente so angeordnet, daß ihre Anschluß-Falle der in den Figuren dargestellten Ausführungs- körper im wesentlichen gleiche Länge besitzen. form des neuen Ofens sind auch dessen Wandungen 45 Außerdem besteht jede Zone der Heizelemente aus zylindrisch, und sein Durchmesser beträgt etwa 3,6 m. einem Mehrfachen von drei Reihen von Heizelemen-Die innere Oberfläche der kuppeiförmig ausgebildeten ten 114, und aufeinanderfolgende Reihen von Heiz-Ofendecke ist ebenfalls nach einem Radius von 3,6 m elementen sind an die verschiedenen Phasen des geformt. Dreiphasenwechselstroms in einer besonderen sich

Die Heizelemente 114 werden innenseitig der 50 wiederholenden Aufeinanderfolge angeschlossen. Fläche des Mauerwerks durch sich in horizontaler Zum Beispiel sind in jeder der Zonen 2 bis 5 die Richtung erstreckende kreisförmige gebogene Körper oberste und vier Reihen von Heizelementen an eine aus keramischem Werkstoff 115 (vgl. F i g. 10) ge- erste Phase, die zweite Reihe von oben und die zweite tragen, welche in das Mauerwerk eingebettete, stumpf Reihe von unten jeder Zone an eine zweite Phase aneinandergestoßene horizontale Tragansätze 116 55 und die dritte und untere Reihe von Heizelementen aufweisen. Die Ansätze 116 jedes, der keramischen 114 an die dritte Phase des Dreiphasenwechselstroms Formkörper 115 erstrecken sich in grundsätzlich angeschlossen. Auf diese Weise wird jeder Unterrechtwinkliger Richtung aus dem Mauerwerk vor- schied hinsichtlich der Menge der in den einzelnen springend und weist zwei sich in vertikaler Richtung Heizelementen erzeugten Strahlungswärme, der sich erstreckende, in horizontalen Zwischenräumen von- 60 als Folge von Unterschieden der zugeleiteten Energie, einander liegende Rippen 117 auf, in denen obere die auf Abweichungen der Phasenspannung zurück- und untere, nach Kreisbögen gekrümmte Nuten 118 zuführen sind, ergeben könnte, durch Ausgleich über gebildet sind, in welche die oberen und unteren den gesamten Bereich der strahlenden Zone ausge-Kanten der Heizelemente eingesetzt und so in ihrer schaltet.

Lage gehalten werden. Die Heizelemente 114 strahlen 65 Jeder der einzelnen Stromkreise jeder Erhitzungs-Wärme in allen Richtungen aus. Sie können in ihrer zone erhält, wie das schematisch oben in F i g. 9 für Gesamtanordnung als die Seitenwandungen der die Zone 1 veranschaulicht ist, Strom von einer Phase Kammer bildend angesehen werden. Die von der eines Dreileiter-Dreiphasen-Wechselstromkreises von

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440 V Spannung. Die Stromzuführung zu jedem ein- erzeugt, dem des steuernden Thermoelements ent-

zelnen Heizstromkreis 114 wird durch einen doppel- gegengerichtet ist. Sobald die Temperatur einer ab-

poligen, normalerweise offenen Gegentaktschalter hängigen Zone der der steuernden Zone entspricht

119, der bei Erregung eines Relais 120 geschlossen oder höher als diese liegt, fließt kein Strom nach wird, und durch einen jedem Relais 120 zugeordneten, 5 dem Steuerschalter der abhängigen Zone, so daß die von Hand betätigten Ausschalter 120 gesteuert. In Heizelemente 114 dieser abhängigen Zone nicht wirkjedem Heizkreis liegt ein Schalter 119 und ein Relais sam werden. Sobald die Temperatur der abhängigen

120. Sämtliche der Relais 120, welche die sämtlichen Zone auf unterhalb der der steuernden Zone absinkt, Stromkreise einer Zone steuern, sind zueinander par- schließt der Steuerschalter 123 der abhängigen Zone allel geschaltet und werden von einem einpoligen, io seinen Schalter 124, so daß nunmehr seine Heiznormalerweise offenen Zonenschalter 121 gesteuert, elemente 114 Strom erhalten, bis deren Temperatur der bei Erregung eines Relais 122 geschlossen wird gleich der der steuernden Zone ist.

und dann die Steuerrelais 120 dieser Zone erregt. Das in F i g. 9 dargestellte Schaltbild ist nicht voll-

Das Relais 122 jeder Zone wird seinerseits durch ständig, weil lediglich drei der neun Schalter 119 und einen Steuerschalter 123 von üblicher Konstruktion 15 Stromkreise für Heizelemente 114 der Zone 1 gezeigt gesteuert, welcher in Abhängigkeit der Signale be- sind und sechs Solenoide 120, Schalter 119 und tätigt wird, welche von einem Thermoelement 125 Stromkreise von Heizelementen 114 durch die Schaloder 126 je nach dem Einzelfall gegeben werden. ter 121 jeder der anderen Zonen gesteuert werden. Dieser Steuerschalter schließt einen Schalter 124, so- Im Fall dieser in F i g. 9 gezeigten Anordnung fällt bald die von dem Thermoelement 125 bzw. 126 ge- 20 die Temperatur sämtlicher Wärme ausstrahlenden lieferte Spannung unter einen vorbestimmten Wert Flächen des Ofens so weit ab, bis diese eine Tempeabfällt. ratur erreichen, die gleich der verringerten Tempe-

Gemäß der Erfindung wird eine der Heizzonen des ratur der Hauptzone ist, welche sich dadurch ergibt, Ofens als die steuernde Zone ausgewählt, während daß eine Belastung in den Ofen eingebracht wird, die anderen von dieser abhängige Zonen sind, deren 25 worauf die Temperaturen der Wärme ausstrahlenden Temperaturen in Abhängigkeit von der Temperatur Flächen gleichmäßig ansteigen, bis die Temperatur der steuernden Zone gesteuert werden. Bei der hier der zu erhitzenden Platte sich der Temperatur nähert, beschriebenen vorzugsweisen Ausführungsform der auf welche sie erhitzt werden soll.
Erfindung wird als steuernde Zone diejenige Zone Jedes der Thermoelemente 127, welche die Tempe-

gewählt, welche die größte Wärmeleistung aufzu- 30 ratur der wärmeausstrahlenden Elemente 114 jeder bringen hat, jedoch könnte auch jede beliebige an- Zone abtasten, weist ein Rohr 128 (F i g. 10) auf, in dere Zone zur steuernden Zone gemacht werden, welchem das Thermoelement untergebracht ist. Dieses vorausgesetzt, daß sie eine hinreichend große Heiz- Rohr erstreckt sich durch das Mauerwerk und einleistung aufzubringen hat oder sie eine so geringe wärts der Heizelemente 114 über diese hinaus. Das Wärmemenge erzeugt, daß während des Aufheiz- 35 im Ofeninnere liegende Ende des Rohres 128 ist bereichs des Arbeitskreislaufs alle abhängigen Zonen durch einen Stopfen 129 aus feuerfestem Material auf dieser Temperatur gleichen Temperaturen ver- geschlossen. In seiner Seitenwandung befindet sich bleiben. Um eine steuernde Zone zu schaffen, die, zwischen dem feuerfesten Stopfen 129 und den Heizwenn sie einer Belastung ausgesetzt ist, langsamere elementen 114 eine Öffnung 130. Die Lötstelle jedes Temperatur aufnimmt als die anderen Zonen, können 4c der Thermoelemente 126 ist dieser Öffnung 130 des einer oder mehrere der Schalter 120 a geöffnet wer- Rohres 128 gegenüberliegend angeordnet, welches den, bis das Verhältnis der Wärmezuführung zu der infolge dieser Anordnung lediglich die Heizelemente betreffenden Zone, bezogen auf deren Heizleistung, 114 seiner Zone abtastet. Die Anschlußdrähte des geringer ist als in den anderen Zonen. Thermoelements sind durch in dem Rohr 128 ange-

Bei dem in den Figuren dargestellten Ofen liegen 45 ordnete Isolierkörper 131 hindurchgeführt und führen die Heizelemente der Zone 2 in grundsätzlich glei- nach einer Stelle außerhalb des Rohres, wo sie an chem Niveau wie die die Zangen tragende Stange 23 den Steuerschalter 123 der betreffenden Zone ange- und der obere Teil der zu erhitzenden Glasscheibe. schlossen sind.

Deshalb hat, unabhängig davon, ob sich eine Glas- Fig. 11 läßt die besonderen Vorteile erkennen,

scheibe im Ofen befindet oder nicht, diese Zone die 50 die durch die Wirkung der zylinderförmig gestalteten, größte Heizleistung aufzubringen. Unter diesen Vor- wärmeabstrahlenden Flächen 132 für die Erhitzung aussetzungen kann also die Zone 2 die Steuerzone von platten- oder scheibenförmigen Körpern erzielt sein, wobei dann der ihr zugeordnete Steuerschalter werden. Eine durch die Linie 133 angedeutete Scheibe 123 an ein einziges Thermoelement 125 angeschlossen ist diametral quer zu den zylindrisch gestalteten, ist. Die Zonen 1, 3, 4, 5 und 6 sind immer einer 55 wärmeabstrahlenden Flächen 132 angeordnet. Der geringeren Wärmebelastung als die Steuerzone 2 Punkt/4 liegt im Schnittpunkt einer rechtwinklig zu unterworfen, d. h., sie sind gesteuerte Zonen. In jeder der des Ofendurchmessers verlaufenden Linie 134 mit der Zonen angeordnete, einander gleiche abge- der Fläche 132. Der Punkt B ist der Schnittpunkt schirmte Thermoelemente 126 sprechen je lediglich einer senkrecht zu dem Durchmesser des Ofens an auf die Temperatur der Widerstandselemente 114 in 60 einer Stelle, die in einem Viertel des Ofendurchder zugeordneten Zone an. Das Thermoelement 126 messers liegt, verlaufenden Linie mit der Fläche 132. in der Zone 2 wird nachstehend als das »steuernde« Der Punkt C liegt nahe der Stelle der Fläche 132. an Thermoelement bezeichnet; die übrigen Thermo- welcher Seite diese den Durchmesser 133 der Ofenelemente 125 sind »abhängige« Thermoelemente. Das wandung schneidet. Aus Fi g. 11 ist ersichtlich, daß, »steuernde« Thermoelement ist in Reihe mit jedem 65 falls die zu erhitzende Scheibe sich über den gesamten der »abhängigen« Thermoelemente, und zwar, wie Querbereich des Ofens erstreckt, jeder Punkt der das aus Fig. 9 ersichtlich ist, so geschaltet, daß das Umfläche des Ofens einen einem Raumwinkel von Potential, welches dieses abhängige Thermoelement 90° entsprechenden Breitenbereich des Ofens beein-

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flußt. Da die Ofenwandung kreisförmig ist, »sieht« lieh von der durchschnittlichen Temperatur der durch jeder Punkt derselben einen Winkelbereich von 180°, den Raumwinkel überspannten strahlenden Fläche von dem der zu erhitzende Bereich 90° beträgt, wäh- und nicht von dem Abstand von der strahlenden rend die verbleibenden 90° aus anderen Wandungs- Fläche ab. Das für von einer punktförmigen Strahbereichen bestehen, zwischen welchen ein ständiger S lungsquelle ausgehenden Strahlung maßgebende GeWärmeaustausch mit dem Ergebnis eines weiteren setz der umgekehrten Quadrate ist hier nicht an-Temperaturausgleichs durch Rückstrahlung statt- wendbar,
findet. Die in Fig. 11 dargestellte Anordnung ist eine im

Grundsätzlich ist bekanntlich die Menge einer von wesentlichen theoretische, weil es praktisch nicht

einem strahlenden Punkt ausgehenden, von einer io möglich ist, die zu erhitzende Platte so anzuordnen,

ebenen Fläche empfangenen Strahlung proportional daß sie sich über den größten Durchmesser einer

dem Cosinus des Einfallwinkels, unter welchem der zylindrischen oder kugelförmigen strahlenden Fläche

Strahl auf die ebene Fläche auftrifft. Mit anderen erstreckt. Aus Fig. 12 sind die auf einer 305 cm

Worten, schneidet diese Fläche eine Menge von breiten Platte von Winkeln mit den Scheitelnd, B

Strahlen, die abhängig von der Größe des von der 15 und C des Ofens gemäß Fig. 11 überspannten

Energiequelle aus erfaßten Bereichs ist. Bei der An- Flächen veranschaulicht. Bei der Anordnung gemäß

Ordnung gemäß Fig. 11 ist der Bereich der Fläche Fig. 12 überspannt ein Strahlungswinkel von 80°,

133, der von jedem Punkt der Fläche 132 aus der von dem Punkt A ausgeht, die gesamte Breite des

»gesehen« wird, der gleiche. zu erhitzenden Materials. Auch ein von dem Punkt B

Ferner ist die gesamte Energie, die von einer Ein- 20 ausgehender Strahlungswinkel von 75°, ebenso wie heit der Fläche 133 empfangen wird, das Integral ein von dem Punkte ausgehender Strahlungswinkel bzw. die Summe der Energie, die von sämtlichen von 42°, überspannt die gesamte Breite der zu erkleinen Differentialbereichen der Winkelöffnung von hitzenden Platte. Der Punkt C ist daher einer gerin-180°, welcher die zu erhitzende Fläche ausgesetzt geren Wärmebelastung ausgesetzt und wird heißer ist, empfangen wird. Falls die strahlende Fläche 132 25 als der Punkt B, während andererseits der Punkt B an allen ihren Stellen gleichmäßige Temperatur auf- einer geringeren Wärmebelastung unterworfen ist als weist, enthält jeder beliebige kleine Bruchteil des Punkt A und heißer wird als dieser. Deshalb ist der Winkels, welcher die Fläche 132 überspannt, von der den Seitenkanten der Platte 133 benachbarte Bereich zu erhitzenden Fläche 133 aus gesehen, die gleiche derselben höheren Strahlungstemperaturen ausEnergiemenge wie sämtliche anderen identischen 30 gesetzt als der mittlere Bereich der Platte, so daß sich kleinen Bruchteile, und die Summe über den Winkel- über die Breitenerstreckung der durch eine Anordbereich von 180° ist für einen kleinen Bereich der nung gemäß Fig. 12 erhitzten Platte gewisse Tempe-Fläche 133 die gleiche wie für einen beliebigen ande- raturänderungen ergeben.

ren Bereich derselben, so daß also alle Unterbereiche Durch die Drehung der Platte 133 um die vertikale

der Fläche 133 gleichmäßig erhitzt werden. 35 Mittellinie der strahlenden Fläche 132 gelangen

Bei der in Fig. 11 dargestellten Anordnung sind sämtliche Punkte in Umfangsrichtung der Fläche 132

deshalb aufeinanderfolgend unter die Wirkung der unter-

a) alle Punkte der strahlenden Fläche 132 im schiedlichen oben für die Punkte^, S und C erläuwesentlichen der gleichen Wärmebelastung durch ^rten Belastungen, so daß samtliche m der Umfangsden zu erhitzenden Gegenstand 133 ausgesetzt, ⁴° ^nch*^ung ^lan§^{s de}f f^ache P aufeinanderfolgenden _un(j Punkte bestrebt sind, annähernd gleiche Temperatur

b) alle Punkte der Oberfläche dieses Gegenstandes anzunehmen. Die Vergleichmäßigung der Temperatur werden auf im wesentlichen gleiche Temperatur ™ vertikaler Richtung wird durch die oben erläuterte erhitzt Anordnung der steuernden Zone und der abhängigen

45 Zonen erzielt. Infolgedessen wird, obwohl die Heiz-

Die vorstehenden Erläuterungen beziehen sich auf kammer nicht eine Kugel ist, erzielt, daß sämtliche einen horizontalen planen Abschnitt eines vertikalen Flächen auf der gleichen Temperatur erhalten werzylindrischen Ofens gemäß der schematischen Dar- den und alle Raumwinkelbereiche von 180° in gleistellung der Fig. 11. Sie treffen aber in gleicher eher Weise befähigt sind, einen beliebigen Bereich Weise auf einen vertikalen Abschnitt in einem zylin- 50 des Werkstücks zu erhitzen.

drischen Ofen mit horizontaler Achse zu. Die An- Die in Fig. 12 beschriebene Anordnung stellt je-

wendung der Grundgedanken der Erfindung in beiden doch eine sehr wesentliche Verbesserung im Ver-Richtungen würde an sich zu einer kugelförmigen gleich zu einem üblichen Ofen von rechteckigem Gestaltung der Ofenwandung führen, die dann eine Querschnitt, dessen Seitenflächen grundsätzlich par-. einheitliche Kugel, in welcher sich eine völlige 55 allel zu der zu erhitzenden Platte 133 verlaufen, dar. Gleichmäßigkeit der Wärmeausstrahlung ergibt, Der in Fig. 13 darsestellte Ofen besitzt einen Querbilden würde. In diesem Fall würde jeder Bereich schnitt von 61 cm Tiefe und 366 cm Breite. Wie im der Oberfläche des Werkstücks 13 unter der Wirkung Fall der in Fig. 16 dargestellten Anordnung ist die einer strahlenden Fläche, die einem Raumwinkel von zu erhitzende Platte 305 cm breit, und die Punktet, 180° entspricht, stehen, welche die gleiche Heiz- 60 B und C liegen in seitlichem Abstand voneinander in leistung liefert, wie eine beliebiee andere Oberflächen- denselben Entfernungen wie gemäß den F i 2,. 11 und einheit, die von dem gleichen Raumwinkel von 180° 12. Im Fall des in Fig. 13 dargestellten Ofens wirkt überspannt wird. Da die strahlende Fläche nun aber jedoch ein von dem Punkt A als Scheitel ausgehender keine punktförmige Strahlenquelle, sondern ein aus- strahlender Raumwinkel von 158° auf die ganze gedehnter Flächenbereich ist. hängt die von jedem 65 Breite des zu erhitzenden Werkstücks. Auch ein strah-Punkt oder jedem kleinen Bereich der Oberfläche lender Winkel von 119°, der von dem Punkt B ausdes zu erhitzenden Körpers aus iedem Differential geht, und ein strahlender Winkel von 38°, der von des Raumwinkels aufgenommene Wärmemenge ledig- dem Punkt C ausgeht, wirken über den gleichen

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Breitenbereich. Der Punkt C gemäß F i g. 13 hat also Kontakt UP-I und erregt dadurch das Relais 138 für eine geringere Wärmebelastung und ist heißer als der die Betätigung der den Bodenschlitz des Ofens verPunkt C der F i g. 12. Der Punkt B der F i g. 13 unter- schließenden Tür 42 durch den Luftzylinder 43 in die liegt einer größeren Wärmebelastung und ist kühler Tür 42 offenhaltendem Sinne. Durch die Drehung des als der Punkt B der F i g. 12 und der Punkt A noch 5 Hubrades 56 in Richtung des Uhrzeigers werden die stärker wärmebelastet und deshalb kühler als der den Tragkörper 34 anhebenden Ketten 46 verkürzt. Punkt A der F i g. 12. Der Temperaturunterschied Während der Aufwärtsbewegung des Tragkörpers 35 zwischen dem Mittelpunkt und den Seitenkanten der laufen die Rollen 85 auf den Führungsschienen 85 zu erhitzenden Platte 132 ist im Fall der Anordnung und sichern dadurch, daß die an der Stange 23 angemäß Fig. 13 erheblich größer, als er sich im Fall io gehängte Scheibe sich in vertikaler Richtung durch der Anordnung gemäß F i g. 12 ergibt. Zusätzlich den Schlitz 32 hindurch aufwärts bewegt. Durch Bekann selbstverständlich, im Gegensatz zu der Anord- tätigung des Endpunktschalters LS-2 wird bewirkt, nung gemäß Fig. 11, keiner der Punkte A, B oder C daß die Schienenabschnitte 93 in die Lage unmittelgemäß F i g. 13 unmittelbar strahlungsaustauschend bar über den Führungschienen 84 gelangen. Die wirken, wie das die Punkte A, B und C in Fig. 11 15 Drehung des Hubrades 56 vollzieht sich weiter, bis tun, was bei der Anordnung nach dieser Figur zum die Rollen 85 zur Anlage an die Schienenabschnitte Ausgleich der Temperaturen der Punkte A, B und C 93 gelangen und der Tragkörper sich in seiner oberen beiträgt. in F i g. 4 dargestellten Stellung befindet. Sobald er

Falls der in Fig. 13 dargestellte rechteckige Ofen diese obere Stellung erreicht hat, betätigt der Stift 67

quadratische Gestalt erhalten und die zu erhitzende ao an dem Hubrad 56 den Endpunktschalter 68 und

Platte 133 um die vertikale Mittellinie des Ofens in öffnet hierdurch den Stromkreis nach dem Solenoid

Drehung versetzt werden würde, so ergäbe sich eine 137 für die Aufwärtsfahrt des Tragkörpers, so daß

etwas gleichmäßigere Beheizung der Platte 133, je- der Motor 65 stillgesetzt wird. Das Hubrad beschleu-

doch keinesfalls von der Gleichmäßigkeit, wie sie nigt in Zusammenwirken mit den Ketten 46 die die

durch die Anordnung gemäß F i g. 12 erzielt wird. as Zangen tragende Stange 23 bei ihrer Bewegung aus

Auch Abweichungen von der zylindrischen Gestalt, ihrer unteren Stellung nach einer sinusförmigen Kurve wie z. B. eine faßartige, ellipsoide oder ähnliche der und verzörgert andererseits ebenfalls nach einer sinuszylindrischen angenäherte Gestalt oder schließlich im förmigen Funktion das Einfahren der Stange in ihre Grenzfall Kugelform des Ofens, ergeben eine verbes- obere Stellung. In umgekehrtem Sinne beschleunigt serte Temperaturvergleichmäßigung der strahlenden 30 das Hubrad die Bewegung der Stange 23 aus ihrer Flächen als Folge gleichmäßigerer Wärmebelastung oberen Stellung und verzögert ihre Bewegung in ihre und Rückstrahlung. untere Stellung nach der gleichen Sinusfunktion.

Im folgenden wird nunmehr die Arbeitsweise der Eine von der Temperatur abhängig arbeitende

im einzelnen vorstehend beschriebenen Ausführungs- Schaltvorrichtung 139, die mit einem Schauloch 140

formen der Erfindung an Hand des Schaltschemas der 35 fluchtend angeordnet ist, ermöglicht das Ablesen der

F i g. 14 beschrieben. Temperatur der Glasscheibe. Diese Steuervorrichtung

In dieser Figur ist der Endpunktschalter LS-2 in 139 weist normalerweise geschlossene Kontakte 141 seiner normalen Stellung dargestellt, in welcher er auf, die geöffnet werden, wenn die Temperatur der mit dem Kontakt LS-2 α Kontakt macht. Wie jedoch Scheibe 54O⁰C erreicht. Beim Einführen einer zu oben bereits erläutert wurde, gelangt die Bewegung 40 erhitzenden Scheibe in den Ofen liegt deren Tempedes Tragkörpers 34, dessen Querstange 35 mit dem ratur selbstverständlich unterhalb von 540° C, so daß Schlitz 32 des Ofens fluchtet, zum Stillstand, wenn der die Kontakte 141 geschlossen bleiben und deshalb das Endpunktschalter LS-2 ausgelöst ist und den Kon- Relais B erregt ist. Dieses Relais schließt die Kontakt mit dem Kontakt LS-2 b herstellt. Nachdem die takte 5-1, B-2 und B-4 und öffnet die normalerweise Bedienungsperson eine Glasscheibe an der die Zan- 45 geschlossenen Kontakte ß-3. Die Bedienungsperson gen tragenden Stange 23 befestigt hat, bewegt sie schließt nunmehr den Schalter SW-2 und schließt daeinen Schalter SW-I in die Stellung für »Einfahren« mit den Stromkreis über die Kontakte B-4 und das und erregt dadurch über den normalerweise geschlos- Anlaufrelais R, so daß der Motor 107 über die senen Schalter 35 der Fotozelle 31 das Solenoid 135 Variac-Einheit 108 Strom erhält. Der Motor 107 für den Motor 30. Das Solenoid 135 bewirkt das An- 5° treibt das Geschwindigkeitsreduktionsgetriebe 96, die laufen des Motors 30 in derjenigen Drehrichtung, Welle 95 und den Zahnkranz 88 und dreht damit den durch welche die Kette 28, die Kettenräder 27 und Tragkörper 34. Wenn das Relais R des Anlassers für die Rollen 27 in der Richtung bewegt werden, in wel- den Motor 107 betätigt wird, schließt es die normalercher hierdurch die Stange 23 in die Stellung unmittel- weise offenen Kontakte R-I und R-2. Da die Variacbar unterhalb des Schlitzes 32 verbracht wird. Sobald 55 Einheit auf den höchsten Widerstandswert eingestellt die Stange 23 sich in der ordnungsgemäßen Stellung war, durch welchen das Langsamlaufen des Motors unterhalb des Schlitzes 32 befindet, unterbricht sie 107 bewirkt wird, wird durch das Schließen der Konden Lichtstrahl nach der fotoelektrischen Zelle 31, mit takte B-2 der Motor 111 mit Strom versorgt und bedem Ergebnis, daß der Schalter 136 geöffnet wird. wegt den Zeiger 110 der Widerstandseinheit nach des-Dann schaltet die Bedienungsperson den Schalter 60 sen Stellung für hohe Umlaufgeschwindigkeit des SW-3 in seine Stellung für »Aufwärtsfahren« um und Motors, mit dem Ergebnis, daß die Drehgeschwindigschließt dadurch einen Stromkreis über den normaler- keit des Trägers 34 gesteigert wird, bis der Rheostatweise geschlossenen Endpunktschalter 68 und das zeiger 110 den Endpunktschalter 112 öffnet. Der Solenoid 137 für die Aufwärtsfahrt des Tragkörpers. Tragkörper 134 und die von ihm getragene Glas-Demzufolge läuft der Motor 65 an und dreht über 65 scheibe werden dann innerhalb des Ofens mit einer das Geschwindigkeitsreduktionsgetriebe 66 und die normalen Geschwindigkeit von etwa 12 Umdrehun-Kette 62 das Hubrad 56 in Richtung des Uhrzeigers. gen je Minute gedreht.
Wenn das Solenoid 137 erregt ist, schließt es den Nach dem Anheben der Glasscheibe in den Ofen

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bewirkt der Einfluß der kalten, die Zangen tragenden Längung der Ketten 46 der Tragkörper 34 abgesenkt Stange 23 und der Masse der in den Ofen eingeführ- wird. Gleichzeitig hiermit wird das Solenoid 83 erten Glasscheibe ein Abfallen der Temperatur der regt und bewirkt die Beaufschlagung des Zylinders strahlenden Elemente 114 der Zone 2 auf unterhalb 72, dessen Kolben 75 den Hebel 58 nach unten beder Temperatur der anderen Zonen. Der Steuer- 5 wegt, so daß die Ketten 46 angehoben werden und schalter 123 der Zone 2 bewirkt dadurch das Schlie- verhindert wird, daß das Hubrad den Tragkörper 34 ßen des ihm zugeordneten Schalters 124, durch den auf den Förderer 25 absetzt. Sobald der Stift 67 an seinerseits der Relaisschalter 121 geschlossen wird, dem Hubrad 56 den Anlaßschalter 69 betätigt, wird die sechs zugeordneten Relais 120 erregt werden und durch diesen das Solenoid 144 für die Abwärtsbewedie Schalters 119 jedes der sechs Heizelemente 114 io gung und auch das Solenoid 83 abgeschaltet, dadurch schließen. Da den Heizelementen der anderen Heiz- der Motor 65 stillgesetzt und der Zylinder 72 entzonen eine geringere Wärmebelastung gegenüberliegt, lüftet. Durch die auf die Ketten 46 wirkende Spanliegt die Temperatur der Zonen 1, 3, 4, 5 und 6 höher nung wird über den Hebel 58 die Kolbenstange 71 des als die der Zone 2. Deshalb erzeugen die Thermo- ölzylinders nach oben bewegt und dadurch bewirkt, elemente für die Zonen 1, 3, 4, 5 und 6 eine höhere 15 daß der Kolben 76 öl langsam durch das Leckventil Spannung als das steuernde Thermoelement 126 der 79 hindurchpreßt. Hierdurch wird bewirkt, daß die Zone 2, so daß die Steuerschalter 123 der Zonen 1, 3, Stange 23 langsam auf dem Förderer 25 abgesetzt 4, 5 und 6 zu diesem Zeitpunkt nicht betätigt werden. wird, durch welchen die Scheibe einer folgenden Ab-Sobald die Temperatur der Zonen 1, 3, 4, 5 und 6 schreck- oder anderen Behandlung zugeführt wird, auf unterhalb der der Zone 2 abfällt, schließen die 20 Nunmehr verbringt die Bedienungsperson den Schal-Steuerschalter der Zonen 1, 3, 4, 5 und 6 die ihnen ter W-I in die Stellung für Abwärtsfahrt, wodurch zugeordneten Schalter 124 und 121, die ihrerseits ihre bewirkt wird, daß der Motor 30 die Kette 28 und die Schalter 119 betätigen und hierdurch die Stromzufüh- Rollen 26 in die Stange 23 so lange abwärts senkenrung zu den diesen zugehörigen Heizelementen 114 der Richtung bewegt, bis die Stange das Lichtstrahleneinschalten. Auf diese Weise wird die Temperatur 25 bündel der Fotozelle 145 unterbricht und dadurch das sämtlicher Zonen im wesentlichen einander gleich- öffnen des Schalters 146 und das Stillsetzen des gehalten und gesichert, daß die Temperatur in den Motors 30 bewirkt wird.

Zonen 1, 3, 4, 5 und 6 die der Zone 2 nicht über- , Wie gefunden wurde, kann eine Glasscheibe von

schreitet. 6 mm Dicke, 245 cm Höhe und 305 cm Breite in

Sobald die Temperatur des Glases etwa 54O⁰C 3° einem zylindrisch gestalteten Ofen der erfindungserreicht hat, werden durch die Schaltvorrichtung 139 gemäßen, vorstehend beschriebenen Ausbildung, deren Kontakte 141 geöffnet. Da der Schalter B-I während sie sich innerhalb des Ofens mit einer Ge- und normalerweise auch der Endpunktschalter LS-I schwindigkeit von 12 Umdrehungen je Minute dreht, geschlossen ist, bleibt das Relais B erregt, bis der auf eine Temperatur von 650° C erhitzt werden, ohne Finger 142 vorübergehend den Schalter LS-I öffnet 35 daß sich irgendwelche Verziehungen derselben in der und hierdurch das Abfallen des Relais B bewirkt (vgl. Richtung ihrer Breitenabmessungen von 245 cm er-F i g. 4). Hierdurch werden die Kontakte S-I, B-2 geben. Die Verziehung in der Richtung der 305-cm- und B-4 geöffnet, und der Kontakt ß-5 wird geschlos- Abmessung beträgt allenfalls 1,6 mm.
sen. Der Schalter LS-I ist um etwa 180° gegenüber Durch Drehung der Glasscheibe mit einer Umlaufdem Schalter LS-2, welcher so angeordnet ist, daß er 40 geschwindigkeit von z. B. 12 Umdrehungen je Minute eingeschaltet wird, sobald der horizontale Schenkel werden kontrollierte Konvektionsströmungen im 35 des Tragkörpers 24 mit dem Schlitz 32 fluchtet, Ofeninneren erzeugt, welche weiter dazu beitragen, verdreht. Nachdem der Schalter LS-I geöffnet worden die Temperatur der Heizelemente und die Wärmeist und der Schalter B-3 schließt, dreht sich der Motor belastung überall gleichmäßig zu erhalten.
111 und verlangsamt den Motor 107 fortlaufend. So- 45 Fig. 15 zeigt eine weitere Ausführungsform eines bald der Schalter LS-2 durch den Finger 142 betätigt Ofens gemäß der Erfindung, bei welchem sämtliche wird, gelangt er außer Wirkung auf den Kontakt Punkte einer zylindrischen strahlenden Heizfläche LS-2 α und in Kontakt mit dem Kontakt LS-2 b, so- eines solchen Ofens zur Erhitzung von Scheiben ebendaß der Stromkreis über den Kontakt R-2 nach dem falls auf im wesentlichen der gleichen Temperatur Relais R geöffnet wird. Hierdurch wird, sobald die so erhalten werden, so daß ein gleichmäßiges Erhitzen Schienenabschnitte 93 mit den Führungsschienen 84 der Scheibe erfolgt. Diejenigen Bestandteile der in fluchten, der Motor 107 stillgesetzt, und die Kontakte F i g. 5 dargestellten Ofenkonstruktion, welche denen R-I und R-2 werden wieder geöffnet. der vorher beschriebenen Ausführungsform ent-

Nunmehr schaltet die Bedienungsperson den Schal- sprechen, sind mit den gleichen Bezugszeichen ledigter SW-3 in die Stellung für »Abwärts«. Die Glas- 55 lieh unter Beifügung eines »'« bezeichnet,
scheibe verbleibt jedoch so lange in Ruhe, bis sie eine Der in Fig. 15 dargestellte Ofen weist ebenfalls Temperatur von etwa 650° C erreicht hat, durch eine kuppeiförmige Decke 38', einen flachen Boden welche bewirkt wird, daß die temperaturabhängig 33' mit einer sich in diametraler Richtung erstreckenarbeitende Schaltvorrichtung 139 ihre normalerweise den Schlitzöffnung 32' und eine zylindrische Wanoffenen Kontakte 143 und damit den Stromkreis nach 60 dung 44' auf. Die innere Heizkammer wird durch dem Solenoid 144 für die Abwärtsbewegung schließt. einen zylindrischen wärmeabstrahlenden schalenför-Durch die Erregung des Solenoids 144 wird der Kon- migen Metallkörper 147 gebildet. Dieser Schalentakt down-1 in dem Stromkreis des Türrelais 138 ge- körper wird von einer röhrenförmigen Aufhängevorschlossen, dadurch die Tür 42 geöffnet und geöffnet richtung 148, welche sich durch eine axiale öffnung erhalten sowie das Anlaufen des Motors 65 bewirkt. 65 149 in dem Ofendach 38' erstreckt, getragen, auf Der Motor läuft also nunmehr in umgekehrter Rieh- welche ein Zahnkranz 150 aufgeschweißt bzw. in antung an und dreht das Hubrad 56 in Richtung ent- derer zweckentsprechender Weise mit dem Röhrengegen dem Uhrzeiger, mit dem Ergebnis, daß unter körper 148 verbunden ist. Der Zahnkranz 150 ruht

auf einem Lager 151 und kämmt mit einem auf einer Welle 106 sitzenden Ritzel 105', welches derart den Schalenkörper 147 dreht. Dieser Schalenkörper weist eine schmale, sich quer über seinen Boden erstreckende öffnung 153 auf.

Auch in diesem Fall ist ein Tragkörper 34' mit einem sich nach oben durch das röhrenförmige Aufhängeglied 148 erstreckenden Schaft 36' und einer ihrerseits die die Zangen tragende Stange 23' tragenden Querstange 35' vorgesehen. Im Fall dieser Ausführungsform werden abweichend von der erstbeschriebenen der Tragkörper 34' und die an ihm hängende Glasscheibe nicht in Drehung versetzt.

Der Raum zwischen dem Schalenkörper 147 und dem Ofenmauerwerk kann entweder wie bei der ersten Ausführungsform elektrisch oder durch in das Ofendach 38', der Ofenwandung 44' und den Boden 33' eingesetzte Gasbrenner 153 erhitzt werden, die in der gleichen Weise wie die strahlenden Einheiten bei der erstbeschriebenen Ausführungsform in Zonen so angeordnet sind und gesteuert werden. Hierbei sind Vorrichtungen vorgesehen, durch welche die Drehbewegung des Schalenkörpers 147 zum Stillstand gebracht wird, wenn die öffnung im Boden des Schalenkörpers 152 sich in mit der öffnung 32' im Ofenboden fluchtender Lage befindet. Diese Vorrichtungen sind ähnlich denen ausgebildet, die im Fall der ersten Ausführungsform zum Stillsetzen der Drehbewegung des Tragkörpers 34 dann, wenn sein Querbalken mit der Öffnung 32 fluchtet, vorgesehen sind.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur gleichmäßigen Erwärmung von plattenförmigen Werkstücken, insbesondere von großen Glasscheiben, die in einen Ofen eingeführt werden, der elektrische Heizelemente an verschiedenen Zonen seiner Innenwände aufweist und die der von Heizelementen ausgestrahlten Wärmeenergie bis zur Erreichung der gewünschten Temperatur ausgesetzt werden, sobald die von Wandflächen des Ofens ausgestrahlte Energie gemessen und danach der die Heizelemente speisende elektrische Strom geregelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstücke gegenüber den Wandflächen des Ofens in eine Relativbewegung versetzt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Glasgegenstand in dem Ofen gedreht wird.

3. Verfahren zur gleichmäßigen Erwärmung von plattenförmigen Werkstücken, insbesondere von großen Glasscheiben, die in einen Ofen eingeführt werden, der elektrische Heizelemente an verschiedenen Zonen seiner Innenwände hat, und die der von den Heizelementen ausgestrahlten Energie bis zur Erreichung der gewünschten Temperatur ausgesetzt werden, wobei die von den Wandflächen des Ofens ausgestrahlte Energie gemessen und danach der die Heizelemente speisende elektrische Strom geregelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Zonen (1 bis 6) als steuernde Zone (2) gewählt wird, zwischen der und jeder der übrigen Zonen der Temperaturunterschied festgestellt wird und dementsprechend unterschiedliche Energie den Zonen in einem bestimmten Verhältnis zwischen der Temperatur der steuernden Zone und der Temperatur der übrigen Zonen zugeleitet wird.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandfläche (44) des Ofens das Werkstück kurvenförmig ummantelnd ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandfläche (44) des Ofens zylindrisch ausgebildet ist.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen