DE2440115C3

DE2440115C3 - Verfahren zur Unterscheidung erhitzter Werkstücke in einem Glühofen

Info

Publication number: DE2440115C3
Application number: DE2440115A
Authority: DE
Inventors: Tadashi Kobe Asai; Yukio Hosaka; Kazuo Yokohama Kunioka; Atsushi Ohsumi; Tatsue Saito; Koji Sakasegawa; Tomio Takamatsu Yamamoto
Original assignee: Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1973-08-22
Filing date: 1974-08-21
Publication date: 1979-02-15
Also published as: FR2241757B1; GB1479036A; BR7406930A; US3965360A; FR2241757A1; DE2440115B2; IT1020095B; CA1045698A; JPS5043982A; DE2440115A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Unterscheidung eines bei hohen Temperaturen eine Strahlung aussendenden in einem Glühofen erhitzten Werkstücks gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Ein derartiges Verfahren, bei dem als Farbe Chromoxid, Magnesiumoxid und Strontiumchromat verwendet werden, ist in der DE-AS 1226 795 beschrieben. Mit derartigen Farben angebrachte Markierungen können auch an weißglühenden Werkstükken nach Verlassen des Glühofens identifiziert werden.

Will man jedoch schon eine Identifizierung der von Werkstücken getragenen Markierungen innerhalb des Glühofens vornehmen, so ist dies nicht möglich. Die Gründe dafür sind folgende: bei einem mit Schweröl oder Koks beheizten Glühofen sind das glühend heiße erhitzte Werkstück und die auf seiner Oberfläche vorgesehene Markierung durch die im Ofen entstehenden Gase wie CO₂ und C₂H₂, abgeschirmt. Die vom Werkstück ausgehenden Strahlungsspektren unterscheiden sich infolgedessen nicht nur von den außerhalb des Ofens ausgesandten Spektren, auch die spektrale Verteilung ist instabil. Wie gut die Wärmebeständigkeit und Haftung der Farbe auf dem Werkstück auch sein mag, man kann von der Außenseite des Ofens keinen deutlichen Kontrast erkennen, so daß ein Werkstück, das im Ofen glühend heiß erhitzt ist, gar nicht oder nur mit sehr großen Schwierigkeiten von außen her identifiziert werden kann.

Der vorliegenden Erfindung liegt demzufolge die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, das eine Unterscheidung gekennzeichneter Werkstücke bereits im Ofen von außen her ermöglicht, auch wenn dort Gase wie CO₂ und C₂H₂ vorhanden sind, die unterschiedliche und instabile Strahlungsspektren innerhalb und außerhalb des Ofens ergeben.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1.
Die im Ofen vorhandenen Gase sind bezüglich einer Strahlung mit einer Wellenlänge von etwa 4358 A durchlässig. Eine Absorption dieser Strahlung erfolgt durch die die Markierung bildende Farbe, während die nicht markierten, freien Werkstückoberflächen ίο diese Strahlung reflektieren, worauf die Strahlung wiederum ohne nennenswerte Absorption die Ofenatmosphäre durchsetzt und von außen beobachtbar ist. Dort sieht man die auf das Werkstück aufgebrachte Markierung in scharfem Kontrast zu der nicht mit Farbe bedeckten freien Werkstückoberfläche, wobei die Markierung dunkel bis schwarz ist. Man kann so die Werkstücke sicher identifizieren und zugleich auch den gesamten Vorgang automatisieren.

Im folgenden sind spezielle Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1, 2 und 3 schematische Darstellungen der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens, und

Fig. 4 eine graphische Darstellung der Spektrumsverteilung einer Hochdruckquecksilberlampe.

Als Farbe für die Anbringung der Unterscheidungs-Markierung auf der Oberfläche des Werkstücks beim erfindungsgemäßen Verfahren kann jede beliebige Farbe oder Lack verwendet werden, die eine ausgezeichnete Hitzebeständigkeit und Haftung besitzt und welche auf Strahlung in der Nähe des Ultraviolettbereichs anspricht. Beispiele hierfür sind Keramikfarben, die ein Chromat enthalten, und - wie in der nachstehenden Tabelle aufgeführt - Farben aus einer Manganfritte und Kaliumsilikat (nSiO₂ · K₂O) sowie Farben aus einer Zirkonfritte und dem Kaliumsilikat. Typische Beispiele sind in der folgenden Tabelle ausgeführt:

Farbe

Gew.-% Gew.-**

Manganfritte
Zirkonfritte

Kaliumsilikat (nSiO₂ ■ K₂O)
Hitzebeständiges Pigment,
Dispergierungsmittel usw.

24,32 —

48,75 23,63
26,93 62,98

100,00 100,00

Mit einer der vorstehend beschriebenen Farben wird eine Markierung, etwa eine Ziffer, ein Buchstäbe, ein Muster oder ein Symbol, an einem beliebigen Abschnitt der Oberfläche des zu unterscheidenden Werkstücks in der Weise vorgesehen, daß diese Markierung von der Außenseite des Ofens her ohne weiteres sichtbar ist. Das so markierte Werkstück wird dann zur Erhitzung in einen mit Schweröl oder Koks befeuerten Glühofen eingebracht.

Für das erfindungsgemäße Verfahren wird gemäß Fig. 4 die Anwendung von Strahlen in der Nähe des Ultraviolettfrequenzbereichs mit hoher Intensität und

einer Wellenlänge im Bereich von etwa 4358 A empfohlen, beispielsweise das Licht einer Hochdruckquecksilberlampe. Wenn diese Strahlung von der Außenseite des Ofens her auf das im Ofen glühend heiß erhitzte, die Markierung tragende Werkstück gerich-

_b5 tet wird, bewirken die im Ofen entwickelten Gase, wie CO₂ und C₂H₂, eine Abschirmung des Werkstücks, und sie führen zu einer Anregungserscheinung. Infolgedessen wird in dem angegebenen Spektralbe-

reich mit der genannten Wellenlänge ein sehr scharfer Kontrast gewährleistet, so daß die Markierung ohne weiteres von außen her sichtbar ist.

Irn folgenden ist die Erfindung an Hand von Beispielen näher erläutert.

Beispiel 1

Bei diesem Beispiel wird die Unterscheidungs-Markierung, wie in Fig. 1 schematisch angedeutet, mit dem bloßen Auge beobachtet. In Fig. 1 sind die Wand 2 eir.cs Glühofens und sein Schauloch 3 dargestellt. Bei diesem Verfahren wird zunächst eine Markierung 5 mit einer ein Chromat enthaltenden Keramikfarbe auf einem bestimmten Werkstück angebracht, das von verschiedenen anderen, zu erhitzenden Stahlwerkstücken 4 unterschieden werden soll, worauf die markierten und unmarkierten Werkstücke 4 in den Glühofen eingebracht und in diesem drei Stunden lang auf etwa 1360" C erhitzt werden. Sodann wird die nahezu im Ultraviolettspektrum von etwa 4358 A liegende Strahlung einer Lichtquelle 1 in Form einer Hochdruckquecksilberlampe in dem durch die gestrichelte Linie 7 angegebenen Bereich über das Schauloch 3 auf die im Ofen glühend heiß erhitzten Stahlwerkstücke 4 gerichtet, wobei die Werkstücke 4 von der Außenseite des Ofens her mit dem bloßen Auge betrachtet werden. Die Markierung 5 läßt sich deutlich von den unmarkierten Werkstücken 4 unterscheiden, da ein scharfer Kontrast zwischen dieser Markierung und den Oberflächen der Stahiwerkstücke 4 besteht. Wenn die Markierung mit einer Farbe aufgebracht wird, die - wie vorher angegeben-die Manganfritte und Kaliumsilikat oder eine Zirkonfritte und Kaliumsilikat enthält, werden ebenfalls zufriedenstellende Ergebnisse erzielt.

Beispiel 2

Bei diesem Beispiel wird, wie in Fig. 2 schematisch angedeutet, die Markierung mittels einer photographischen Aufnahme bestimmt. Beispiel 2 entspricht im wesentlichen dem Beispiel 1, mit dem einzigen Unterschied, daß an Stelle der Unterscheidung mit dem bloßen Auge eine photop^tphische Unterscheidung vorgenommen wird.

Wie in Beispiel 1 wird eine Unterscheidungs-Markierung S auf einem bestimmten von mehreren zu erhitzenden Werkstücken 4 vorgesehen, und die markierten und unmarkierten Stahlwerkstücke 4 werden sodann in einen Glühofen eingebracht und in diesem erhitzt. Danach wird eine Strahlung von etwa 4358 A einer Lichtquelle 1 in Form einer Hochdruckquecksilberlampe innerhalb des durch die gestrichelte Linie 7 angedeuteten Bereichs durch das Schauloch 3 des Glühofens auf die im Ofen glühend heiß erhitzten Werkstücke 4 gerichtet. Sodann wird das Innere des Ofens mittels der außerhalb des Ofens angeordneten Kamera 9 durch das Schauloch 3 hindurch aufgenommen. Vor der Aufnahme wird vor das Objektiv der Kamera 9 ein Bandpaßfilter gesetzt, das ausschließlich Lichtwellen nahe des Ultraviolettspektrums mit der genannten Wellenlänge durchläßt, so daß ein Bild mit sehr starkem Kontrast für die sichere Unterscheidung der Markierung 5 erhalten wird.

Beispiel 3

Bei diesem Beispiel wird für die Unterscheidung eine Fernsehkamera mit einer Vidikonröhre verwendet, wie dies in Fig. 3 schematisch dargestellt ist. Bei-

spiel 3 entspricht im wesentlichen den Beispielen 1 und 2, mit dem einzigen Unterschied, daß die Unterscheidung mittels einer Vidikonvorrichtung an Stelle der Unterscheidung mit dem bloßen Auge gemäß Beispiel 1 und der photographischer. Unterscheidung gemäß Beispiel 2 erfolgt.

Wie in Beispiel 1 wird eine Unterscheidungs-Markierung S auf einem bestimmten von mehreren zu erhitzenden Werkstücken 4 vorgesehen, und die markierten und unmarkierten Stahlwerkstücke 4 werden sodann in einen Glühofen eingebracht und in diesem erhitzt. Danach wird eine Strahlung von etwa 4358 A einer Lichtquelle 1 in Form einer Hochdruckquecksilberlampe innerhalb des durch die gestrichelte Linie 7 angedeuteten Bereichs durch das Schauloch 3 des Glühofens auf die im Ofen glühend heiß erhitzten Werkstücke 4 gerichtet. Sodann wird das Innere des Ofens mittels der an der Ofenaußenseite angeordneten Fernsehkamera 12 aufgenommen und sichtbar auf dem Bildschirm 14 eines Fernsehmonitors 13 wiedergegeben. Die Aufnahme des Ofeninneren erfolgt dabei wiederum über das Schauloch 3. Vor der Aufnahme wird die Fernsehkamera 12 an der Vorderseite ihres Objektivs mit einem Bandpaßfilter versehen, das ausschließlich Strahlung nahe des Ultraviolettspektrums mit der genannten Wellenlänge von etwa 4358 A durchläßt, und zusätzlich wird eine nicht dargestellte Vidikonröhre mit hoher Empfindlichkeit für das genannte Spektrum in der Fernsehkamera 12 verwendet. Die gemeinsame Verwendung des Bandpaßfilters und des Vidikons gewährleistet auf dem Bildschirm 14 des Fernsehmonitors 13 ein sehr kontrastreiches Bild, welches eine deutliche Unterscheidung der Markierung ermöglicht. In Fig. 3 ist bei 2 wie-

V) derum die Wand des Glühofens angedeutet.

Die Beispiels 1 bis 3 beziehen sich auf Ausführungsformen, bei denen die Erfindung auf Stahlwerkstücke als die zu erhitzenden Werkstücke angewandt wird. Dabei braucht jedoch nicht näher erwähnt zu werden, daß die Erfindung nicht nur auf Siahlwerkstücke, sondern gleichermaßen auch auf andere, bei hoher Temperatur Strahlung aussendende Werkstücke anwendbar ist. Beispielsweise wurde eine Unterscheidungs-Markierung mit der genannten Farbe auf einem Betonblock aus Portlandzement aufgebracht und der Block wurde dann in einem Ofen auf 1000° C erhitzt. Sodann wurde der Block mit einer ähnlichen Strahlung mit einer Wellenlänge von etwa 4358 A bestrahlt, nachdem er 20 Stunden, 40 Stunden und schließlich 72 Stunden lang erhitzt worden war. In allen Fällen war die Markierung ohne weiteres mit dem bloßen Auge von der Außenseite des Ofens her sichtbar.

Wie erwähnt, ist die Erfindung infolge der Verwendung der nahe des Ultraviolettfrequenzbereichs liegenden Strahlung einer Hochdruckquecksilberlampe von großem industriellen Nutzen, da hierdurch von der Außenseite des Ofens her ohne weiteres die Unterscheidung einer entsprechenden Markierung auf der Oberfläche eines im Ofen glühend heiß erhitzten Werkstücks ohne Behinderung durch die im Glühofen entwickelten Gase, wie CO₂ und C₂H₇ möglich ist.

Zusammenfassend wird mit der Erfindung also ein

_b5 Verfahren geschaffen, bei dem ein bei hoher Temperatur Strahlung aussendendes Werkstück, etwa ein Stahlprodukt, zur Erhitzung in einen Glühofen eingebracht wird. Auf dem von anderen Werkstücken zu

unterscheidenden Werkstück wird dabei im voraus auf einem von der Außenseite des Ofens her leicht sichtbaren Abschnitt eine Unterscheidungsmarkierung mittels einer hitzebeständigen Farbe aufgebracht, die gegenüber Strahlung in der Nähe des Ultraviolettfrequenrbereichs empfindlich ist. Das im Glühofen glühend heiß erhitzte Werkstück wird dann von der Außenseite des Ofens her festgestellt bzw. von den anderen Werkstücken unterschieden, indem die nahezu im Ultraviolettbereich liegende Strahlung einer Hochdruckquecksilberlarhpe von der Außenseite des Ofens her auf das Werkstück gerichtet wird, wobei ein scharfer Kontrast zwischen der Werkstückoberfläche und der Markierung entsteht, so daß diese Markierung von der Außenseite des Ofens her sichtbar bzw. unterscheidbar ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Unterscheidung eines bei hohen Temperaturen eine Strahlung aussendenden in einem Glühofen erhitzten Werkstücks von der Außenseite des Ofens her, bei dem eine hitzebeständige Kennzeichnungsfarbe verwendet wird, die auf wenigstens einem von mehreren Werkstücken als Unterscheidungsmarkierung vor der Belegung des Ofens angebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kennzeichnungsfarbe aufgebracht wird, von der eine Strahlung in der Nähe des Ultraviolett-Bereichs mit einer Wellenlänge von etwa 4358 A absorbiert wird, und daß von der Außenseite des Ofens her eine Strahlung in der Nähe des Ultraviolett-Bereichs mit eines Wellenlänge von etwa 43 j8 A, die mit einer Quecksilber-Hochdrucklampe erzeugbar ist, auf die im Ofen erhitzten Werkstücke gerichtet wird, wobei die auftreffende Strahlung von der aufgebrachten Farbe absorbiert und von den freien Werkstückoberflächen reflektiert wird und eine kontrastscharfe Sichtanzeige des markierten Werkstückes liefert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als markiertes Werkstück ein Stahlwerkstück verwendet wird.