DE508009C - Elektrischer Glueh- und Haerteofen - Google Patents

Description

Zum Härten von Schnelldrehstählen werden Temperaturen von 1150 bis 130er benötigt, die man in elektrisch beheizten Öfen bis jetzt nur in Salzbadöfen oder Silitstaböfen erreicht. Beide Einrichtungen sind verhältnismäßig kostspielig und umständlich, so daß ein erhebliches Interesse für eine einfachere und billigere Einrichtung zum elektrischen Erhitzen von Schnelldrehstählen auf Härtetemperaturen vorhanden ist.

Man kann bei geeigneter Dimensionierung des Heizelementes mit Chromnickel sehr wohl Temperaturen von 1200" und sogar 1300⁰ erreichen. Erforderlich ist dazu, dem als Heizelement dienenden Chromnickel einen möglichst starken Querschnitt 2U geben und die Oberfläche des Erhitzungsraumes möglichst lückenlos mit Teilen des Widerstandselementes zu überdecken. Es würde in diesem Sinn beispielsweise naheliegend sein, einen beispielsweise etwa ι ο mm starken Chromnickelstab zu einer Spirale mit 2 bis 2 mm Lichtabstand von Windung zu Windung aufzuwickeln und einem so gebildeten röhrenförmigen Heizelement durch einen Transformator niedergespannten Strom zuzuführen. Eine derartige Konstruktion würde bei den hohen Betriebstemperaturen weder in waagerechter noch in senkrechter Lage genügend stabil bleiben, sich vielmehr nach kurzer Zeit stark deformieren. Man hat infolgedessen in ähnlichen Fällen besondere Profile des Heizelementes gewählt, die eine höhere Stabilität gewährleisten oder auch das Heizelement in einzelne Schlingen aufgelöst, die jede für sich abgestützt oder gehaltert sind. Schließlich hat man derartige Widerstandselemente Windung für Windung für sich auf Trägern aufgehängt.

Alle diese Maßnahmen befriedigen nicht, weil sie einmal umständlich und infolgedessen teuer sind und dann kein genügend rasches und billiges Auswechseln eines zerstörten Heizkörpers ermöglichen.

Die Aufgabe läßt sich in folgender Weise lösen: Man wickelt eine dichtgängige Spirale aus starkem Chromnickelmaterial mit einem lichten Abstand zwischen zwei Windungen, der nur ¹Z₃ bis Vu des Heizdrahtdurchmessers beträgt, und wählt dabei die Drahtstärke so groß, daß wenigstens bei niedriger Temperatur die Spirale in beliebiger Lage im Raum stehenbleibt. Diese Spirale wird dann außenseits mit einem feuerfesten Mörtel so verputzt, daß das ganze Heizelement ein festes Ganzes bildet, aus dem nur auf der Innenseite der starke Heizelementdraht mit seinem halben Querschnitt hervorragt. Dann umschließt man das so gebildete Heizelement außenseits mit zwei Halbschalen aus Material von genügender Feuerfestigkeit, so daß das früher beschriebene Heizelement durch die darum gelagerten Halbschalen vollkommen abgestützt und versteift wird. Ein solches Heizelement ist sehr billig; es kann nach Schablone hergestellt und leicht ausgetauscht werden, indem man nur die an den Enden des röhrenförmigen Glühraumes radial nach

unten gehenden Heizdrahtendeil an zwei Anschlußbolzen anzuschrauben braucht. Die erforderliche Wärmeisolation eines derartigen Heizkörpers kann entweder durch Umbauen mit Steinen oder Formstücken oder besonders einfach in der Weise erfolgen, daß man über das Heizelement einen viereckigen Blechkasten stülpt, der an zwei Stirnseiten Löcher hat, die mit den Endöffnungen des Heizelementes korrespondieren. Alsdann braucht der Raum zwischen Heizelement und Blechkasten nur mit körnigem wärmeisolierenden Gut, wie Tonerde, Magnesia o. dgl., vollgeschüttet zu werden. Die Auswechslung eines defekt gewordenen Heizelementes beschränkt sich dann auf folgende Schritte: Ausleeren des feuerfesten, sandförmigen Wärmeschutzmittels, Abklemmen des alten Heizelementes, Anklemmen des neuen Heizelementes und Wi.edereinfüllen des sandförmigen Wärmeschutzmittels, worauf der Ofen sofort wieder in normalen Betrieb geht.

Bei Anwendung in kleinen Dimensionen, wie dies speziell für kleine Härteöfen häufig der Fall ist, ist es erforderlich, mit niedriger Spannung zu arbeiten, um einen Heizelementquerschnitt von genügender Größe zu erhalten, so daß man in diesem Fall einen Umformer oder Transformator zwischen Netz und Ofen einschalten muß.

Da das Heizelement nach dem eigentlichen Glühraum zu bloß liegen soll, um eine möglichst ungehinderte Wärmeabgabe nach dem Innern des Glühraumes zu gewährleisten, kann zu glühendes metallisches Gut nicht unmittelbar in den Ofen eingelegt werden, da sonst Windungskurzschlüsse hervorgerufen werden könnten. Es wird daher zweckmäßig in den Ofen ein passender, z. B. röhrenförmiger Träger aus Chromnickel derart eingebaut, daß die beiden Enden dieses Trägers außerhalb der Glühzone aufgelagert sind, während der Träger selbst durch den Glühraum frei und ohne Berührung mit dem Heizelement hindurchtritt. In der Abbildung ist eine Ausführung eines solchen Trägers beispielsweise dargestellt; in den unten vom Träger gebildeten Raum kann zweckmäßig ein Thermoelement zur Überwachung der Ofentemperatur eingebaut werden, während beispielsweise der zu härtende Drehmeißel in den oberen Teil des Trägers eingeleet wird.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Elektrischer Glüh- und Härteofen mit einem unter Verwendung von Chromnickeldraht hergestellten Heizelement, dadurch gekennzeichnet, daß der Chromnickeldraht mit kleinem Windungsabstand zur Spirale gewickelt und diese von außen her mit einem feuerfesten Verputz so weit versehen ist, daß etwa der halbe Drahtumfang frei nach dem Glühraum zu hervortritt.

2. Elektrischer Glüh- und Härteofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß um den feuerfesten Verputz eine oder zwei Halbsclialen aus gebranntem feuerfesten Material herumgelegt sind.

3. Elektrischer Glüh- und Härteofen nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Ofen ein röhrenförmiger Träger für das zu erhitzende Glühgut derart angeordnet ist, daß seine Enden außerhalb der Glühzone abgestützt sind, während er im übrigen frei durch den eigentlichen Glühraum hindurchgeht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen