DE3334197C1 - Ofen für Warmzugversuche - Google Patents

Description

• In einer zweiten Meßreihe wurde die Temperatureinstellung des Prüfstabes von 2 x 19 mm und einer Meßlänge von 50 mm durchgeführt. Der Ofen wurde dabei vorher auf die Solltemperatur von 200 bzw. 400° C gebracht. Es wurde die Aufheizzeit und beim Errelchen der Solltemperatur erzielte Temperaturschwankung gemessen. Aus den Ergebnissen Ist zu erkennen, daß ein Ofen mit Einsatzkörper nur einen Bruchteil der Aufheizzeit des Ofens ohne Einsatz benötigt und die Temperaturschwankung bel Solltemperatur erheblich herabgesenkt werden konnte.
• Aus dem Vergleichsbelsplel lassen sich die erfindungsgemäßen Vorteile wle folgt definieren: 1. bessere Maschinenauslastung und kürzere Zelt zwischen den Wannzugversuchen.
• 2. Elne schnelle Aufhelzzelt verhindert eine Gefügeänderung des Pr-üfkörpers. Bei üblichen Aulheizzeiten von etwa 20 Mlnuten kann eine Gefügeänderung in Form einer Wärmebehandlung auftreten.
• 3. Die Tempcraturschwankutlgen während des Versuches können stark herabgesetzt werden.
• 4. Die Temperaturänderung über die Prüflinge der Probe ist vernachlässigbar klein.
• 5. Es können beliebige Proben verwendet werden, wobei der Einsatzkörper allerdings entsprechend angepaßt werden muß.
• 6. Die Herstellung der Probe kann vereinfacht werden.
• Temperatureinstellung des Ofens Solltemperatur Autheizzeit beim Aufheizen Temperatur-Überschwingen schwankungen ohne Einsatz, ohne Probe 20QQ 180" 300 C + 80 ohne Einsatz, ohne Prqbe 4000 270' 150 C + 80 mit Einsatz, ohne Probe 2Q00 108 20 C + 10 mit Einsatz, ohne Probe 4000 148' 10 C + 10 Temperatureinstellung am Prüfstab 2 x 19 mm, Meßlänge 50 mm Solltemperatur Autheizzeit Temperaturschwankungen ohne Einsatz 2000 18 Minuten +30 ohne Einsatz 4000 18 Minuten +30 mit Einsatz 200 ° 20 Sekunden + 10 mit Einsatz 4000 4Q Sekunden + 10 Hierzu 1 Blatt Zeichnungen - Leerseite -

Claims (3)

1. Patentansprüche: 1. Ofen zur Durchführung von Warmzugversuchen an langgestreckten Proben, dadurch gelcennzeichnet, daß der Raum zwischen Ofenwand und Probe mit einem Einsatzkörper aus einem gut wärmeleitiahigen Werkstoff besteht, wobei der Innenraum des Elnsatzkörpers der Probenform angepaßt ist.
2. 2. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatzkörper aus Reinaluminium, Reinkupfer oder Reineisen besteht.
3. 3. Ofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Im Innern des Ofens ein Thermoelement angebracht ist, das mit dem Einsatzkörper und/oder der Probe in Verbindung steht und an Heizdrähte sowie einer Energie/Steuerungselnhelt angeschlossen ist.

   Die Erfindung betrifft einen Ofen zur Durchführung von Warmzugversuchen an langgestreckten Proben.

   Es sind Öfen für Warmzugversuche von metallischen Prüfkörpern bekannt, die aus Ofenraum, Isolierung und Heizspiralen bestehen. In den Ofenraum hinein werden Prüfkörper gesteckt, die am Ende herausragen, um die Zugkraft der Maschlne zu übertragen.

   Die Probenkörper können In Form von Drähten, Stangen, Blechabschnitten sowie Rundproben mit Gewindeköpfen bestehen. Je nach Beheizungsart glbt es Einzonenofen mit einer Heizspirale und Mehrzonenofen mit mehreren Spiralen, welche unabhängig voneinander den Ofen heizen. Oben und unten wird der Ofen stärker geheizt, so daß über den Oleninnenraum ein Temperaturgefälle entsteht, das aber für optlmale Messungen vermieten werden muß.

   Bel Warmzugversuchen soll die Temperaturdlfferenz über die Länge eines Prüfstabes und Temperaturschwankungen möglichst kleln sein. Wünschenswert Ist es, den Prüfstab in kurzer Zeit aufzuheizen, um zeitbedingte Gefügeänderungen auszuschließen.

   Aufgabe der vorliegenden Erflndung ist es, die Temperaturschwankungen innerhalb eines Ofens für Warmzugversuche zu verringern und den Prüfstab in möglichst kurzer Zeit aufzuheizen.

   Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die In den Patentansprüchen angegebenen Merkmale gelöst.

   Wird der Ofenraum zwischen Wand und Probe mit einem gut wärmeleitfähigen Werkstoff ausgefüllt, so lassen sich die Schwierigkeiten des konventionellen Ofens für Warmzugversuche vermindern. Der Wärmeübergang zwischen Ofenwandung und Probe, die Wärmeableitung durch die Probeneinspannung und der Kamineffekt im Ofen wird durch den erfindungsgemäßen Ofen vermieden.

   Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt F 1 g. 1 = einen Längsschnitt durch den erfindungsgemäßen Ofen Fig. 2 = Querschnitt durch den erfindungsgemäßen Ofen In Fig. list der Ofen B mit dem Einsatzkörper 2 in Längsschnltt dargestellt. Die Probe 3 Ist in diesem Fall eine Stange, die an den Enden aus dem Ofen 1 herausragt. Über den Heizkörper 4 wird die Probe 3 auf Temperatur gebracht, wobei der Temperaturverlauf über die Mantel-Thermoelemente 5 erfaßt wird.

   In Fig. 2 ist in der Draufsicht der Ofen 1 mit der Probe 3 und dem Mantel-Thermoelement 5 zu erkennen.

   Die Halterung für den Einsatzkörper 6, wie in Fig. 1 dargestellt, ist in Flug. 2 entfernt worden.

   Vor dem Versuchsbeginn heizt der Ofen den Einsatzkörper auf die gewünschte Prüftemperatur auf. Die Steuerung erfolgt bei einem Drei-Zonenofen über drei Thermoelemente und drei Regler. Ist der Einsatzkörper auf Temperatur gebracht, wird die Probe durch die dafür vorgesehene Öffnung geschoben und die Thermoelemente an die Probe angedrückt.

   Es ist vortellhaft, wenn Im Innern des Einsatzkörpers mindestens ein Prüfstab angeordnet ist, der an den Enden aus dem Ofen herausragt und durchlaufend den gleichen Querschnitt aufweist.

   Bei einem Einzonenofen wird mit nur einer Heizsplrale erwärmt. Durch die Wärmeabstrahlung nach oben und unten ist der Ofen in der Mitte wärmer als an den Enden. Demgegenüber slnd bei einem Mehrzonenofen -mehrere Spiralen vorhanden, welche unabhänglg voneinander den Ofen heizen. Oben und unten wird der Ofen stärker beheizt. Ziel ist es, eine Wärmekonstanz zwischen Mitte und Ende des Ofens herzustellen.

   Im Beispiel werden durch die Ofenwandung und den Einsatzkörper 2 drei Mantel-Thermoelemente im Abstand von 2 x 35 mm geschoben. Jedes Thermoelement ist an einen separaten Regler angeschlossen, der dann die entsprechende Zone im Ofen regelt. Die gute Temperaturleitfählgkeit des Einsatzes führt auch bei relativ schlechter Abstimmung der Regelung in den drei Zonen zu der gewünschten Temperaturvertellung. Dies ist der folgenden Tabelle zu entnehmen.

   Zum Nachweis der günstigen Eigenschaften des erfindungsgemäßen Ofens wurden zwei Meßreihen mit und ohne Einsatzkörper durchgeführt. In der ersten Meßrethe soll die Temperatureinstellung des Ofens ohne Probe demonstriert werden. Dabei wird der Ofen auf eine Solltemperatur von 200 bzw. 400° C aufgeheizt, wobei die Aufheizzeit und die beim Aufheizen entstehende Temperaturschwankung gemessen wird. Die Ergebnisse sind im oberen Teil der Tabelle dargestellt. Daraus ergibt sich, daß die Temperatureinstellung des Ofens mit Einsatz schneller und mit erheblich geringerer Temperaturschwankung erfolgt.