DE401302C

DE401302C - Process and device for the automatic regulation of glow and hard ovens

Info

Publication number: DE401302C
Application number: DEA38088D
Authority: DE
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Publication date: 1924-09-01

Description

Verfahren und Vorrichtung zur selbsttätigen Regulierung von Glüh- und Härteöfen. Die Erfindung beruht auf den an sich bekannten Verfahren und Vorrichtungen zum Anzeigen der Umwandlungspunkte von Eisen, Stahl und anderen ferromagnetischen Metalllegierungen, bei denen infolge der bei einer bestimmten Temperatur auftretenden Strukturänderungen die Induktionswirkung des ferromagnetischen '.Materials auf einen Transformator geändert und durch eine Anzeigevorrichtung kenntlich gemacht wird. Bei den bekannten Verfahren und Vorrichtungen dieser Art handelt es sich um elektrisch beheizte Glühöfen, bei denen der Heizstrom des Ofens zugleich der Erzeuger des zu ändernden magnetischen Feldes ist. Nach der Erfindung wird das magnetische Feld dagegen unabhängig von dem Heizstrom erzeugt, und zwar dadurch, daß ein Hilfstransformator mit einem Eisenkern, der bestimmte magnetische Eigenschaften aufweist, in den Ofen gebracht wird. Der durch Induktionswirkung in der Sekundärwicklung erzeugte Strom wirkt auf eine Reguliervorrichtung für die Heizvorrichtung oder übt nach Gleichrichtung eine elektromagnetische Wirkung auf eine Anzeigevorrichtung aus.Method and device for the automatic regulation of annealing and hardening ovens. The invention is based on the methods and devices known per se to display the transformation points of iron, steel and other ferromagnetic Metal alloys in which as a result of occurring at a certain temperature Structural changes affect the induction effect of the ferromagnetic material on one Transformer is changed and indicated by a display device. The known methods and devices of this type are electrical heated annealing furnaces, in which the heating current of the furnace is also the generator of the to changing magnetic field. According to the invention, the magnetic field on the other hand, generated independently of the heating current, namely by the fact that an auxiliary transformer with an iron core, which has certain magnetic properties, into the furnace is brought. The current generated by induction in the secondary winding acts on a regulating device for the heating device or exercises after rectification an electromagnetic effect on a display device.

Indem man diesen Kern auswechselbar einrichtet, ist man, da die Umwandlungspunkte der verschiedenen Kerne bestimmten Temperaturen entsprechen, in der Lage, durch Wahl des entsprechenden Kernes eine bestimmte Temperatur durch ein Meßinstrument anzeigen zu lassen oder bei Benutzung eines Relais die Heizvorrichtung auf eine bestimmte Temperatur zu regulieren.By making this core interchangeable, you are there the transformation points of the different cores correspond to certain temperatures, able to pass through Choice of the appropriate core a certain temperature by a measuring instrument to display or when using a relay, the heater to a regulate certain temperature.

In der Zeichnung isst ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in den Abb. i und 2 dargestellt. Abb. i zeigt einen Glühofen mit seinem Hilfstransformator und besonderem Kern. Bei diesem Beispiel wird die Änderung in der Sekundärwicklung zur Regulierung des Heizstromes verwendet. An Stelle der Reguliervorrichtung kann auch die in Abb. 2 angegebene Anzeigevorrichtung mit einem optischen Pyrometer verwendet werden. Erforderlichenfalls kann sowohl eine Anzeigevorrichtung als auch eine Reguliervorrichtung an demselben Ofen verwendet werden.In the drawing, an embodiment of the invention eats in the Fig. I and 2 shown. Fig. I shows an annealing furnace with its auxiliary transformer and special core. In this example the change is in the secondary winding used to regulate the heating current. Instead of the regulating device also used the display device indicated in Fig. 2 with an optical pyrometer will. If necessary, both a display device and a regulating device can be used can be used on the same furnace.

In Abb. i bezeichnet a den Ofen, dessen Heizeinrichtung durch die Spule o angedeutet wird. Die Regulierung des. Heizstromes erfolgt bei p. Die Ein- und Ausschaltung erfolgt durch den Hauptschalter g, der sowohl den Heizstrom des Ofens wie auch den Primärstrom der Reguliereinrichtung unterbricht. Dieser letztere liegt als Primärwicklung b des Hilfstransformators um den aus einem Material mit bestimmten ferromagnetischen Eigenschaften bestehenden Kern t-. Die sekundäre Wicklung c führt zum Relais s, welches den Heizstrom des Ofens unterbricht, sobald der Kern des Hilfstransformators seine magnetische- Eigenschaft bei einer bestimmten Temperatur verloren hat. Geht nach Ausschalten des Heizstromes die Temperatur des Ofens zurück und treten damit die magnetischen Eigenschaften des Kernes wieder in Erscheinung, so wird dadurch das Relais betätigt und der Heizstrom des Ofens eingeschaltet. Für Ofen mit größerer Schaltleistung wird an Stelle des Relais s zunächst ein Zwischenrelais verwendet.In Fig. I, a denotes the furnace, the heating of which is provided by the Coil o is indicated. The heating current is regulated at p. The A- and switching off is carried out by the main switch g, which controls both the heating current of the Furnace as well as the primary current of the regulating device. This latter lies as the primary winding b of the auxiliary transformer around the one made of a material certain ferromagnetic properties existing core t-. The secondary winding c leads to relay s, which interrupts the heating current of the furnace as soon as the core of the auxiliary transformer its magnetic property at a certain temperature has lost. The temperature of the furnace goes down after switching off the heating current and the magnetic properties of the core reappear, in this way the relay is activated and the heating current of the furnace is switched on. For Furnaces with a higher switching capacity will initially be replaced by an intermediate relay instead of the relay used.

In der Abb. 2 ist statt des Relais s der Abb. i eine Anzeigevorrichtung vorgesehen. Der in der Sekundärwicklung erzeugte Strom geht zu den Elektroden d eines Gleichrichters e; parallel hierzu liegt der Spartransformator f. Der für die Anzeigevorrichtung benutzte Gleichstrom wird von einer Heizelektrode g des Gleichrichters und von der Abzweigung j des Spartransformators abgenommen.In Fig. 2, instead of the relay s in Fig. I, there is a display device intended. The current generated in the secondary winding goes to the electrodes d a rectifier e; parallel to this is the autotransformer for the Display device used direct current is supplied by a heating electrode g of the rectifier and taken from junction j of the autotransformer.

Als Anzeigevorrichtung wird ein Polarimeter i benutzt, dessen Polarisationsebene durch ein elektromagnetisches Feld gedreht wird. Dieses Feld wird durch eine Spule lt erzeugt, die von dem erzeugten Gleichstrom durchflossen wird. Im Innern des Polarimeters befindet sich entsprechend der Länge der Spulenwicklung die optisch drehende Flüssigkeit, beispielsweise Wasser, Schwefel, Kohlenstoff oder ein fester Körper, wie z. B. Quarz, Quarzglas oder eine Spezialglassorte. Der Polarisator L ist in der Fassung drehbar angeordnet und mit einem absorbierenden Farbfilter m aus Kupferoxydulglas fest verbunden.A polarimeter i is used as the display device, its polarization plane is rotated by an electromagnetic field. This field is created by a coil lt generated, which is traversed by the generated direct current. Inside the polarimeter the optically rotating liquid is located according to the length of the coil winding, for example Water, sulfur, carbon or a solid such as B. quartz, quartz glass or a special type of glass. The polarizer L is rotatably arranged in the mount and firmly connected to an absorbing color filter made of copper oxide glass.

Die Handhabung des Pyrometers geschieht in der Weise. daß vor Einfügen des zu behandelnden Materials, in den Ofen das Polarimeter auf eine Lichtquelle gerichtet wird und durch Drehen des Polarisators L auf die Dunkelstellung der geringe Einfluß des an die Spule lt gelegten Wechselstromes ausgeschaltet wird. Das Einführen des Materials in den Ofen erhöht die Induktion des Transformators und bewirkt am Polarisator eine Drehung der Polarisationsebene und damit eine Aufhellung des Gesichtsfeldes; der Verlust der magnetischen Eigenschaften bei Erreichung des Umwandlungspunktes bringt die Drehung zum Verschwinden, so daß das Gesichtsfeld wie im Ausgangspunkte wieder verdunkelt ist.The pyrometer is handled in the same way. that before pasting of the material to be treated, put the polarimeter in the oven on a light source is directed and by turning the polarizer L to the dark position of the low Influence of the alternating current applied to the coil is switched off. Introducing of the material in the furnace increases the induction of the transformer and causes am Polarizer a rotation of the polarization plane and thus a brightening of the field of view; the loss of magnetic properties when the transition point is reached makes the rotation disappear, so that the field of view as in the starting point is darkened again.

Das Polarimeter kann entweder direkt auf den Ofen gerichtet oder durch eine künstliche Lichtquelle betätigt werden. In diesem Falle wird vor dem Ende des Polarimeters L eine Glühbirne zum Leuchten gebracht; eine vor den Analysator tt angebrachte lichtempfindliche Zelle kann zur Aufzeichnung des Vorganges oder zur Auslösung eines Relais benutzt werden.The polarimeter can either be aimed directly at the furnace or through it an artificial light source can be operated. In this case, before the end of the Polarimeter L lit a lightbulb; one in front of the analyzer tt attached light-sensitive cell can be used to record the process or to Triggering a relay can be used.

Der von der Hauptleitung abgenommene Primärstrom wird durch einen Vorschaltwiderstand,oder einen Transformator bei i der Verwendung im Hilfstransformator angepaßt; wird dagegen zur Heizung des Ofens Gleichstrom verwendet, so tritt an die Stelle des Transformators bei t ein Umformer.The primary current taken from the main line is supplied by a Series resistor, or a transformer if used in the auxiliary transformer customized; on the other hand, if direct current is used to heat the furnace, then occurs the place of the transformer at t a converter.

Da die Umwandlungspunkte des ferromagnetischen Materials stark von den Legierungssätzen des Eisens abhängig sind, hat man durch die Wahl des entsprechenden Kernes die Möglichkeit, eine bestimmte Temperatur des Ofens einzustellen. Hierdurch ist man nicht nur unabhängig von den in neuer Zeit aufgestellten Härtetheorien, sondern jeder Betrieb besitzt die Möglichkeit, an Hand der gemachten Erfahrungen über die günstigste Härtetemperatur seiner Erzeugnisse die gewünschte Temperatur des Ofens zu wählen und dauernd konstant zu halten.Since the transformation points of the ferromagnetic material are strongly influenced by are dependent on the alloy set of iron, one has by choosing the appropriate Kernes the possibility to set a certain temperature of the oven. Through this you are not only independent of the recent theories of hardness, Instead, every company has the opportunity to use the experience it has made the desired temperature via the most favorable hardening temperature of its products of the oven and to keep it constant.

Der Kern des Hilfstransformators ist auswechselbar eingerichtet und jeder einzelne trägt ein Kennzeichen seiner Umwandlungstemperatur. Es läßt sich mit dieser Einrichtung daher erreichen, daß das zu behandelnde Objekt auch bei einer höheren oder tieferen Temperatur gehärtet wird, als seiner eigenen Umwandlungstemperatur entspricht, falls es überhaupt magnetische Eigenschaften besitzt.The core of the auxiliary transformer is set up and replaceable each one bears a mark of its transition temperature. It can be achieve with this device therefore that the object to be treated even with a is hardened at a higher or lower temperature than its own transformation temperature if it has any magnetic properties.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Method and device for the automatic regulation of annealing and hardening ovens to a certain temperature, characterized in that the magnetic induction of an independent of the heating current occurs due to the structural change of certain ferromagnetic properties occurring when the .Umwandungspunkt of a material to be treated independent of the material to be treated is reached Transformer undergoes a change that is used to operate a display device or a regulator for heating the furnace. z. Device according to Claim i, characterized in that the core of the transformer, which consists of the material with certain ferromagnetic properties, is exchangeable and supports the windings, so that each desired furnace temperature corresponds to a core with a certain transformation point. 3. Apparatus according to claim i and 2, characterized in that the current generated in the secondary winding of the transformer is converted into direct current by a rectifier and acts on a display device. 4. Apparatus according to claim 3, characterized in that a polarimeter is used as the display device. 5. Apparatus according to claim 3 and 4 using an incandescent lamp as a light source in front of the polarimeter, from the light of which a certain wavelength is selected by a color filter, characterized in that the analyzer of the polarimeter is firmly connected to a bolometer, the change in resistance for recording the Process is used. 6. Apparatus according to claim 5; characterized in that the change in the induction of the transformer actuates a relay which regulates the heating current.