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Vorrichtung zum Erwärmen von Metallteilen (Nieten, Bolzen u. dgl.)
in einem elektrisch beheizten Muffelofen. Bei den bisher ini Gebrauch befindlichen
elektrischen Erwärinungsapparaten erfolgte die Erwärmun- der Metallteile, wie Nieten,
Bolzen o. (1-1.. entweder in einer elektrisch bez# heizten Muffel oder durch
Hindtirchleiten des elektrischen Stromes durch Metallteile, also auf direktem
Wege. Beide Arten von Erwärniungsvorrichtungen haben Nachteile. Bei ersterer, cl.
h. bei der Erwärmung in -,L\Iuffel-;«)fen muß der gesamte Muffelofenrauni auf der
Höchstteniperatur gehalten werden, auf welche die zu erwärmenden -Metallteile gez'
bracht werden sollen. und es findet dabei natürlich ein starker Verschleiß des Heizwiderstands-
und des Ofenausinauerungsinaterials statt. Bei der zweiten Art, der (Iirekten, Widerstandserwärrnung,
verbrennen (lie züi erwärmenden Gegenstände sehr leicht, wenn sie länger als notwendig
zwischen den Heizelektroden gehalten werden, nachdem sie bere.its die erforderliche
Höchsttemperatur erreicht haben; es ist also z. B. beim Erwärmen VOll *'Zieten deren
sofortige Verarbeitung notwendig. Kann die weitere Verarbeitung der erwärmten Nieten
nicht sofort erfolgen, iniissen - vielmehr ini Erwärmung 's apparat zwischen
den Elektroden noch gehalten werden, so werden sie leicht verbrennen oder inindestens
stark verzundern.
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Uni diese Cbelstände zu beseitigen, ist nach der Erfindung eine Vorrichtung
geschaffen, bei der die Erwärmung der Nieten, Bolzen u. dgl. sowohl durch Strahlung
mittels in einer Muffel angeordneter Heizeleinente als auch durch elektrische Widerstandserwärinung
infolge direkten Hindurchleitens des elektrischen Stromes durch (las Arbeitsstück
erfolgt. Zu diesem Zwecke sind in den Wandungen eines bekannten Nluffelofens besondere
elektrische Heizeleinente in an sich bekannter Weise eingebaut und gleichzeitig
ailf seiner Sohle eine zur direkten Widerstandserhitzung dier Arbeitsstücke dienende
Heizelektrode mit muldenfärmigen Aussparungen zur Aufnahine der zu erwärmenden Arbeitsstücke
vorgesehen. Durch diese Anordnun.-ist somit die Erwärmting durch Strahlung mit kn
der Erwärmung durch Widerstandserhitzung Z, #I direkt verbunden. Die mit
den muldenförinigen Aussparungen versehenen Heizelektroden und auch der -anze Muffelofen
sind als Wärniespeicher zu betrachten, welche die von der Widerstandserhitzung Überschüssige
Wärine aufnehmen. Der Wärmeverlust ist somit auf ein Mindestmaß herabgemindert worden.
Auch wird durch diese Einrichtung ein Verbrennen der zu erhitzenden Arbeitsstücke
in einem bemessenen Zeitrautne verhindert, denn die durch die Heizelemente erzeugte
Dauertemperatur im Innern des Muffelofens wird stets niedriger gehalten als die
Endtemperatur der zu erwärmenden Arbeitsstücke.
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Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes.
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In einer aus feuerfestem Material in bekannter Weise gemauerten Muffel
a ist ein Heizelement inForm einesHeizwiderstandesb eingebaut, welches seinen Heizstrom
von den Niedervoltkleinmen eines Transformators c
erhält. Dieser
Heizwiderstand b hält das Innere der Ofenmuffel a auf einer gleichmäßigen
mittleren Temperatur von ungefähr 700' C,
welche bedeutend niedriger
liegt als die Endtemperatur der in der Muffel zu erwärmenden Arbeitsstücke
d. Ferner sind im Innern der Ofenmuffel a die 111eizelektroden e und
f
angeordnet, welche gleichfalls zu den Klemmen der Niedervoltwickelung des
Transformators c führen. Die Heizelektrode e, gegebenenfalls auch die Elektrode
f, wird nach der Form der zu erwärmenden Arbeitsstücke mit Aussparungen
g versehen, welche die zu erwärmenden Arbeitsstücke muldenförmig umgeben.
Bei dem Ausführungsbeispiel sind die intildenförmigen Aussparungen g der
Heizelektrode e so bemessen, daß sie nach der Sohle der Muffel zu einen allmählich
kleiner werdenden Durchtnessier besitzen; außerdem erhält die Heizelektrode
c zweckmäßig eine schräge Lage, so daß die eingelegten Arbeitsstücke, im
vorliegenden Falle die Nieten d,
von selbst in die richtige Erwärmungslage
hinabgleiten. Auf diese Weisg können Nieten verschiedener Abmessungen in derselben
\?orrichtung ohne weiteres erhitzt werden, denn einerseits wird durch die konische
Muldenform und anderseits durch die schräge Lage der Elektrode e das Arbeitsstück
stets an beiden Elektroden e und f zur Anlage kommen. Ferner ist die Elfektrode
e von sehr großern Materialquerschnitt bzw. großer Masse ausgeführt, wodurch sie
imstande ist, übermäßige Erwärmungen der Arbeitsstücke durch Wärmeableitung zu verhindern.
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Der Erwärmungsvorgang ist folgender: Der Niet oder der Eisenbolzen
d wird in die konischen Aussparungen der Heizelektrode e gelegt und -leitet
mit seinem Ende auf die Heizelektrode f hinab. Durch den Kontakt zwischen
dem zu erwärmenden Bolzen d
und den Heizelektroden e und f wird der
elektrische Strom durch den zu erwärmenden Gegenstand d hindurchgeleitet,
wodurch dieser erhitzt wird.
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Gleichzeitig erhitzt sich aber auch der Bolzen d an und für
sich schon durch Wärmestrahlung, da das Innere der Muffel a bereits eine mittlere
Temperatur von 700' C besitzt.
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Durch die direkte elektrische Widerstandserwärmung zwischen den Elektroden
e und f
wird der Niet oder Bolzen d über die Ofentemperatur erhitzt.
Ist der Niet schon weißwarm und noch nicht von den Elektroden entfernt, so wird
ein Verbrennen des Nietes doch nicht eintreten, da die Heizelektrode e infolge ihrer
großen Masse die überschüssige Wärme aufnimmt und an das Muffelinnere abgibt. Ein
Verbrennen der Niete kann also erst eintreten, wenn das gesamte Innere der Ofenmuffel
a auf die hohe Endtemperatur der erwärmten Nieten oder Bolzen gekommen ist. Um aber
diese Zeit der Erwärmung des gesamten Muffelofens auf die Endtemperatur der zu erhitzenden
Gegenstände möglichst lang hinaus zu ziehen, werden während des Betriebes die Heizelemente
b entsprechend reguliert bzw. ganz ausgeschaltet und so die niedrige Muffeltemperatur
von 7oo' C gehalten.