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Ofen für die Vergütung von Leichtmetallen Um Stücken aus Leichtmetallen,
insbesondere aus Aluminium und dessen Legierungen, wie Duralumin, Lautal usw., hohe.
Festigkeiten zu geben, erhitzt man sie und schreckt sie daraufhin ab, man »vergütet«
sie, wie man sagt. Nun bereitet es aber Schwierigkeiten, die- Stücke überall in
einem solch hohen Maße gleichmäßig zu vergüten, wie manche Technik, z. B. die Technik
des Flugzeug- und Luftschiffbaues, es verlangt. Die hohe Gleichmäßigkeit zu erreichen,
ist bisher nur durch Erhitzen im Salzbad gelungen, doch hat dieses Verfahren in
metallurgischer und anderer Hinsicht beträchtliche Mängel. Ein großer Übelstand
ist z. B. darin zu sehen, daß -die Behandlung im Salzbad vielfach Korrosionen nach
sich zieht, weil es nicht gelingt, nachher mit hinreichender Sicherheit auch die
letzten Spuren von anhaftendem Salz zu entfernen. Es bereitet das Verfahren auch
betriebstechnische Schwierigkeiten, indem das Verbringen der im Salzbad erwärmten
Stücke in das Abschreckbad sehr umständlich und zeitraubend ist, indem man sie in
der Luft abtropfen lassen muß, was insbesondere bei Formstücken, Fassongußstücken
und Rohren überhaupt nicht vollständig durchführbar ist. Die Stücke verlieren dabei
auch an Eigenwärme, noch dazu im allgemeinen auch ungleichmäßig.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zu Grunde, die Stücke in einem
Ofen ringsum gleichmäßig bestrahlen und sie dann ohne merkbare Wärmeverluste, d.
h. unter Wärmeabschluß gegen die Außenluft und schnell in das Abschreckbad gelangen
zu lassen.
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Es waren zwar Ofeneinrichtungen 'schon bekannt, bei welchen das Glühgut
aus dem Glühraum durch einen gegen Wärmeverluste schützenden, gegen die Außenluft
abschließenden Kanal abwärts in das Abschreckbad gelangt, die bekannten Einrichtungen
waren aber ihrer ganzen Art nach nur für Glühgutstücke brauchbar, welche man in
das Bad fallen oder rutschen lassen kann. Bei anderen, insbesondere bei größeren
Glühgutstücken war man hingegen immer noch auf das eingangs beschriebene Verfahren
angewiesen, insbesondere, wenn es sich darum handelte, eine so hohe Gleichmäßigkeit
der Erhitzung und Abschreckung durch die Stücke hindurch zu erreichen, welche man
in den oben genannten Fällen fordern muß.
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Die Lösung gemäß der Erfindung besteht nun darin, daß für das Glühgut
ein Träger vorgesehen ist, welcher aus dem Glühraum durch den Transportkanal hindurch
bis in das Abschreckbad hinein und aus dem Abschreckbad wieder heraus durch den
Kanal hindurch bis in den Glühraum geführt bewegbar ist, und ferner in der Kanalwand
eine verschließbare Öffnung vorgesehen ist, durch welche man die Glühgutstücke auf
den Träger bringen und von ihm nehmen kann.
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So gelingt es, mit dem Träger den Glühraum auch zu beschicken, und
zwar durch denselben
Zugang zum Glühraum hindurch, welcher auch
für die Beförderung vom Glühraum zum Abschreckbad benutzt wird, so daß man einen
besonderen Beschickungszugang gar nicht @ vorzusehen braucht. Und so gelingt es
ferner, indem man die Glühgutstücke auch während des Glühens auf dem Träger läßt,
nach dein Beglühen sofort und ohne weitere Umstände die Förderung zum Abschreckbad
schnell vor sich j gehen zu lassen.
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An sich ist es freilich bekannt, Glühgut mittels eines fahrbaren Trägers
aus einem gegen Wärmeverluste geschützten Raum in den Ofen und nachher durch dieselbe
Öffnung auch wieder aus ihm heraus zu fördern, doch j erlaubten die bekannten Vorrichtungen
dieser Art nicht, die Glühgutstücke auf dem Träger bis ins Abschreckbad zu fördern
und sie auf dem ganzen Transportweg ins Bad nicht mit der Außenluft in Berührung
kommen zu lassen. Zudem konnten die Einrichtungen ihrer ganzen Art nach nur für
vergleichsweise sehr kleine Glühgutstücke in Betracht gezogen werden.
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Schließlich ermöglicht die Lösung gemäß der Erfindung noch die Förderung
der Glühgutstücke aus dem Bad heraus mittels desselben Trägers und ohne weitere
Vorrichtungen dazu, i indem man nämlich die Glühgutstücke auch ! im Abschreckbad
auf dem Träger läßt und sie ! mit ihm wieder in den Kanal zurückfördert, ! wo sie
durch dieselbe verschließbare Öffnung i in der Kanalwand, durch welche die Beschickung
geschieht, entnommen werden können, worauf dann der Träger sofort wieder und ohne
weiteres für die nächste Beschickung zur Verfügung steht. f Auf den Zeichnungen
ist eine Einrichtung nach der Erfindung in beispielsweiser Aus führungsform dargestellt.
j Abb. i ist ein senkrechter Schnitt nach der i Linie E-F in Abb. 2 ; ` Abb. 2 ist
in der rechten Hälfte und oberhalb der Bödenebene eine Vorderansicht, unter- . halb
der Bodenebene ein Schnitt nach der Linie A-B in Abb. i und in der linken Hälfte
ein Schnitt nach der Linie C -D in Abb. i.
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Der Glühraum a des Ofens hat eine Innen- ' wand b, z. B. aus Gußeisen,
welche mit einem l dicken Mauerwerk c von möglichst geringer Wärmeleitfähigkeit
ringsherum ummauert ist. In der Längsrichtung des Glühraumes a verlaufen innen an
der Decke, an den Seiten und am Boden der Innenwand b in kleinen Abständen voneinander
Rohre d, welche von ihren Innenräumen aus elektrisch beheizt werden und ihrerseits
die erhaltene Wärme strahlend an den Glühraum a weitergeben. Dabei mögen die Heizrohre
d nach dem Glühraum a hin noch durch eine gußeiserne Wand e abgedeckt sein,
welche die Strahlung noch diffuser, gleich- i mäßiger und allseitiger macht. Unter
Um- i ständen kann aber die Abdeckwand e auch ' fehlen. Es ist dann der Glühraum
a unmittelbar der Strahlung der Rohre d ausgesetzt.
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Die Innenräume der Rohre d sind nach dem Glühraum a- hin dicht abgeschlossen
und es laufen die Rohre d durch die Stirnwände des Ofens oder nur durch eine Stirnwand
hindurch nach außen. Dort, außen, sind durch die offenen Rohrenden Widerstandsheizspiralen,
etwa aus Chromnickeldraht, welche die Länge der Rohre haben, in sie eingeschoben.
Die Heizspiralen sind etwa auf keramische Körper gewunden, welche zweckmäßig die
Form kurzer, dickwandiger, mit Flanschen versehener Rohrstutzen haben. Die Flanschen
sollen den Abstand der Heizspiralen von den Rohrinnenwänden sichern. Durch das Innere
der (Flanschen an Flanschen) aneinandergereihten keramischen Rohrstutzen möge (eine
Stange oder) ein biegsames (metallisches) Seil laufen, welches dazu dient, indem
es an den Endkörpern der Rohrstutzenreihe unter Zug abgestützf ist, die Körperreihe
durch Druck von beiden Längsenden aus nach der Mitte hin zusammenzuhalten *und zugleich
noch dazu dienen mag, den Heizstrom zurückzuführen, so daß man beide Stromleitungsenden
am gleichen Ende des betreffenden Rohres, mithin am gleichen Stirnende des Ofens
für die Anschaltung an die Stromleitung zur Verfügung hat.
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Diese Ausbildung der Heizkörper ist eine besonders einfache und betriebstechnisch
zweckmäßige, indem sie das Herausnehmen und Einführen, insbesondere auch das Auswechseln
der Heizspiralen ohne Zugang zum Ofeninneren, also auch während des Betriebes, ermöglicht.
Allerdings ist so die Heizwirkung der Glühdrähte nicht eine unmittelbare, sondern
nur eine mittelbare, denn sie beheizen 'unmittelbar nur die Wände der Rohre d von
innen, welche ihrerseits dann aber die erhaltene Wärme von ihren Außenflächen strahlend
an den Glühraum a weitergeben. Insofern kann man, was den Glühraum a angeht,
von den Rohren d
als den eigentlichen Heizkörpern sprechen.
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An den Glühraum a schließt schräg nach unten laufend der Kanal f,
welcher gleich unterhalb des Glühraumes a durch die mittels eines außen angebrachten
Hebels um die Gelenkachse g schwenkbare Klappe 7a abgeschlossen werden
-kann. Der Kanal f tritt aus dem Mauerwerk c des Ofens heraus und ist mit
seiner Wandung i in gleicher Richtung schräg nach unten bis in das Wasserbad k unterhalb
der Wasseroberfläche fortgesetzt.
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Die Kanalwand i ist zwischen dem Ofenmauerwerk c und dem Wasserbad
k mit einer Öffnung zur Beschickung des Ofens mit den zu vergütenden Stücken versehen,
welche durch den Deckel l luftdicht abgedeckt werden kann.
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Zwecks Beschickung wird der als Träger der zu vergütenden Stücke dienende
Wagen r,
mittals des Seiles iz, an welchem er hängt, und der Seilwinde
o aus dem Glühraum a in den Kanal f, in welchem Schienen für den Wagen vorgesehen
sind, bis zur Höhe des Deckels L herabgelassen, nachdem der im Glühraum a befindliche,
in der Hauptsache aus Schienen für den Wagen vz bestehende, mittels des Hebels p
um die Achse q drehbare Wagenträger r aus der in Abb. i gezeichneten horizontalen
Lage mit seinen Schienen in die schräge Lage der Kanalschienen, an diese anschließend,
gebracht worden ist. Natürlich muß auch die Klappe lt für die Durchfahrt des Wagens
na geöffnet worden sein. Nun wird der Deckel l abgehoben, der Wagen m mit den zu
vergütenden Stücken beladen, die Beschickungsöffnung mit dem Deckel f wieder geschlossen,
der Wagen in- bis auf den Wagenträger r hochgewunden, die Klappe 1z wieder
geschlossen und der Wagenträger r mit dem Wagen nz auf ihm mittels
des Hebels p wieder in die horizontale Lage gemäß Abb. i gedreht und in dieser mittels
des Hebels s arretiert. Mit diesem Hebel s möge man den Wagenträger r auch in der
schrägen Lage des Kanals sowie in jeder N eiglage zwischen dieser und der horizontalen
Lage gemäß der Abb. i arretieren können. Seine tiefste Lage erreiche der Wagen in
mit dem Anschlag t unten im Wasserbad k.
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Das geschilderte Verbringen der Stücke aus dem Glühraum
a in das Abschreckwasserbad k
kann offenbar ohne Schwierigkeit- so
schnell erfolgen, daß eine Temperaturabnahme, die von Bedeutung sein könnte, unmöglich
ist. Zudem wird der Kanal f während des. Abwärtsganges des Wagens in luftdicht geschlossen
gehalten und von dem Glühraum a aus erwärmt, auch schon deswegen wird die Wärmeabgabe
der Stücke auf dem Wege durch den Kanal nur unmerklich gering sein können.
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Die Klappe h wird zweckmäßig erst unmittelbar vor der Durchfahrt des-
Wagens nz für sie geöffnet, oder man läßt den `Vagen »a, indem er herabgelassen
wird, die Klappe h selbst öffnen. Sobald er dann durchgefahren ist. soll sie wieder
geschlossen werden,, was auch selbsttätig geschehen kann, wozu sie z. B. so ausbalanciert
sein möge, daß sie hinter dem Magen in von selbst in die schließende Lage zurücksinkt.
Es muß dann aber in der Klappe k ein Schlitz für das Seil vorgesehen sein, Genügt
die eine Klappe h nicht, um ein schädliches Abkühlen des Glühraumgebietes, von welchem
der Kanal f ausgeht, zu verhüten, oder will man etwa aus wirtschaftlichen Gründen
den Glühraum vor Wärmeverlusten stärker schützen, als es die eine Klappe la vermag,
so kann man, bei entsprechend langer Ausbildung des Kanalteiles vom Glühraum bis
zur Beschickungsöffnung, mehrere, z. B. zwei solcher Klappen vorsehen, welche so
wirken, daß bei der Durchfahrt immer mindestens eine geschlossen ist und während
der Beheizung der Stücke beide geschlossen sind. Der Zwischenraum zwischen den Klappen
muß dabei so groß sein, daß der `Vagen in in ihm Platz hat. Gegebenenfalls kann
es ferner zweckmäßig sein, auch den Kanal f mehr oder weniger zu beheizen.
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Die Herausnahme der fertig vergüteten Stücke kann entweder so erfolgen,
daß man sie im Wasserbad k von dem `Vagen in (etwa indem man diesem eine Kippbewegung
gibt) abgeben läßt und sie dann aus dem Wasserbad k herausnimmt, oder daß man sie
nach dem Abschrecken auf dem Wagen in beläßt, mit ihm aus dem Wasserbad
k wieder in den Kanal f
zieht und' schließlich durch die Beschickungsöffnung
herausnimmt. Der Wagen nz möge gleich darauf die neue Beschickung aufnehmen und
wieder in der beschriebenen Weise in -den Glühraum a gezogen werden.
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Der Wagen m und etwa auch noch der Wagenträger r mögen so gestaltet
sein, daß die Strahlung des Glühraumes a überall an die auf dem Wagen -in befindlichen
Stücke herankann, d. h. sie mögen nicht vollflächig, sondern möglichst überall ausgespart
sein. Der Gleichmäßigkeit der Temperaturaufnahme kann es dann noch dienen, wenn
lan sowohl den Wagen irz als auch den @V agenträger r jeweils aus denselben
Stoffen, also z. B. aus Aluminium usw., herstellt, aus denen auch- die zu vergütenden
Stücke sind.
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Die Temperatur, auf welche die Stücke im Glühraum zu bringen sind,
mag für bestimmte Stoffe auf 5io bis 52o Grad Celsius angegeben werden. Es sind
dann die Heizkörper auf Temperaturen zwischen 520 und 55o Grad Celsius zu
bringen.
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Erscheint es in gewissen Fällen nützlich, die Beheiznng nicht in Luft,
sondern in einem Gas vorzunehmen, so steht offenbar nichts im Wege, ein solches
einzuführen.