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Verfahren und Einrichtung zum Glühen von Blechpaketen Bleche gleicher
Abmessungen werden bekanntlich bei der Behandlung in Glühöfen zu Paketen gestapelt.
Dabei ist es erforderlich, daß die einzelnen Bleche der Pakete in allen Teilen eine
Mindesttemperatur überschreiten. Praktisch wird die Wärme von den Heizflächen des
Ofens, bei elektrischer Beheizung von den Heizkörpern, bei Brenns toffbeheizung
von der die Blechpakete umgebenden Muffel o. dgl. auf das Glühgut durch Strahlung
übertragen, wobei die der Strahlung am meisten ausgesetzten Teile der Pakete die
Mindesttemperatur zuerst, die der Strahlung am wenigsten oder gar nicht ausgesetzten
Teile die Mindesttemperatur zuletzt überschreiten. Den der Strahlung nicht ausgesetzten
Teilen der Blechpakete wird die Wärme durch Wärmeleitung von den bereits höher erhitzten
Stellen des Gutes zugeführt, und zwar vornehmlich in einer parallel zu den Blechebenen
verlaufenden Richtung. Die Glühdauer hängt somit von der Geschwindigkeit ab, mit
der den ungünstig gelagerten Teilen der Blechpakete die notwendige Wärme zugeführt
wird.
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Es ist bereits vorgeschlagen worden, die Erwärmung des Behandlungsgutes
durch künstlich erzwungenen Gasumlauf zu beschleunigen. So sind Ofen bekannt, bei
denen unter Ausnutzung des Zuges im Feuerraum Brenngase an den zu beheizenden Gegenständen
vorbeigeführt werden. Auch hat man Ventilatoren eingebaut, welche die Ofengase künstlich
in Bewegung versetzen. Schließlich hat man auch versucht, eine ähnliche Wirkung
dadurch zu erzielen, daß man besondere Führungswände für die Luft im Ofen eingebaut
und die Heizkörper derart in räumliche Beziehung zu den Führungswänden gebracht
hat, daß die Luft gezwungen wird, sich in bestimmten vorgeschriebenen Bahnen zu
bewegen.
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Gemäß der Erfindung wird eine natürliche intensive Luftumwälzung im
Ofen geschaffen, welche zur Beschleunigung der Aufheizung und zur gleichmäßigen
Erwärmung des Behandlungsgutes dient. Dies wird in einfacher Weise dadurch erreicht,
daß mehrere Blechpakete nebeneinander mittels Abstandhalter derart geneigt zum Ofenboden
gelagert werden, daß sie in der Mitte des Ofens höher liegen als an seinen Rändern
und daß zwischen den einzelnen Blechpaketen sowie zwischen diesen und den Ofenwandungen
ein freier Raum für den Luftumlauf vorgesehen ist.
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Anstatt die Bleche in einem einzigen Stapel hoch zu schichten, können
mehrere Blechpakete geringerer Höhe unter Freilassen eines Zwischenraumes in verschiedenen
Höhenlagen geneigt zuin Ofenboden
übereinandergelagert werden. Hierbei
wird ein Teil der warmen Luft durch die freien Räume zwischen den einzelnen Blechstapeln
hindurchströmen, so daß eine weitere Beschleunigung und Erhöhung der Gleichmäßigkeit
der Erwärmung eintritt.
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Die neue Einrichtung wird derart ausgebildet, daß auf dem Ofenboden
Abstandhalter, z. B. rippenförmige Stützen, zur Aufnahme der Blechpakete angeordnet
werden, die über die Mitte des Ofenbodens höher hinausstehen als über seine Ränder.
Die Abstandhalter können auch in die Ofendecke oder in die Seitenwandungen des Ofens
eingelassen und entsprechend ausgebildet sein. Bei Übereinanderlagerung mehrerer
Blechpakete werden zwischen den einzelnen Blechpaketen zweckmäßig weitere Abstandhalter
angeordnet. Um ein Abrutschen der Blechpakete von den Glühgutträgern zu verhindern,
werden diese mit Gegenhaltern versehen.
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Infolge der erfindungsgemäßen Lagerung der Blechpakete ergibt sich
ein größerer Druckunterschied zwischen der hohen kälteren Luftsäule, welche sich
zwischen den Blechpaketen befindet, und der wärmeren Luft, welche nahe den Ofenwandungen
unter dem direkten Einfluß der Heizquelle steht; hierdurch wird eine natürliche
Bewegung der im Ofenglühraum befindlichen Gase oder Dämpfe hervorgerufen. Daraus
ergibt sich eine Abkürzung der Glühdauer und damit eine Verbesserung des Ofenwirkungsgrades
und der Wirtschaftlichkeit der Anlage.
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Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
mit elektrischer Beheizung. Es stellt darin Abb.I den Grundriß. eines Ofens dar,
der beispielsweise sechs Blechpakete in solcher Anordnung enthält, daß drei Paare
von Blechpaketen, welche gemäß der Erfindung gelagert sind, hintereinander in einem
gemeinsamen Glühraum liegen. Die Decke und die Seitenwandungen des Ofengehäuses
2 sind mit elektrischen Heizwiderständen 3 versehen.
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Abb. II zeigt einen Querschnitt und Abb.III einen Längsschnitt durch
den Ofen nach Abb.I.
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Die Innenwandung des Ofenkörpers q. trägt an der Decke die Heizwiderstände
5 und an der Seite die Heizwiderstände 6. Der Ofenboden, welcher als heb- und senkbarer
Herd 7 ausgebildet ist, ist unbeheizt und mit einer größeren Anzahl Rippen 8 ausgerüstet,
die quer zur Ofenlängsachse verlaufen und die in der Mitte des Ofens höher sind
als an seinem Rande. Die eingelegten Blechpakete 9 nehmen dadurch eine solche schräge
Lage ein, daß sie ebenfalls in der Ofenmitte höher liegen als an dessen Rändern.
Die Pakete selbst können so geschichtet werden, daß ihre Seitenflächen schief zu
den Blechebenen und damit lotrecht zum Ofenboden (s, Abb. Il und IV) oder senkrecht
zu den Blechebenen und damit schräg im Ofenraum (s; Abb. VI) verlaufen. Es ist für
die Erfindung ohne Belang, ob der Glühraum des Ofens mit Luft, Gasen joder Dämpfen
ausgefüllt ist.
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Abb. IV und V zeigen dieselben Schnitte wie Abb. II und III, jedoch
mit dem Unterschied, daß die Blechpakete io, ii übereinandergelagert sind bzw. einzelne
Pakete in ihrer Höhe unterteilt sind, so daß an Stelle eines dicken Blechpaketes
zwei dünnere übereinanderliegen, die durch einen freien Raum in Höhe der Abstandhalter
r2 voneinander getrennt sind. Die Abstandhalter 12 werden zweckmäßig rippenförmig
ausgebildet. Durch die beschriebenen Anordnungen der Blechpakete im Glühofen stellt
sich beim Erwärmen ein natürlicher Umlauf der im Ofeninnern vorhandenen Gase oder
Dämpfe ein, wie er in den Abb. II und IV durch Pfeillinien kenntlich gemacht wird.
An den mit i bezeichneten Stellen gibt der vorhandene Wärmeträger, z. B. Luft, seine
Wärme an die der direkten Strahlung fast ganz entzogenen Teile der Blechpakete ab.
Er wird daher spezifisch schwerer, sinkt nach unten und strömt nach rechts bzw.
links unter den Blechpaketen hindurch, an die er ständig Wärme abgibt; er gelangt
endlich bei den mit a bezeichneten Stellen in die Nähe der Heizkörper, erwärmt sich
selbst wieder, steigt nach oben und gelangt an der beheizten Ofendecke entlang bis
in die Mitte des Ofens, von wo ein neuer Kreislauf, wie geschildert, einsetzt.
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Durch diesen infolge des großen Druckunterschiedes der Ofengase erzielten
starken Umlauf wird erreicht, daß den der direkten Strahlung entzogenen Teilen der
Blechpakete nicht nur wie bisher allein durch Leitung innerhalb der Bleche Wärme
zugeführt wird, sondern auch zusätzlich durch Konvektion der umlaufenden Gase. Dadurch
kommen die bisher mangelhaft erwärmten Teile der Bleche schneller auf die erforderliche
Mindesttemperatur, so daß auch die Glühung schneller beendet werden kann. Ferner
bewirkt der Luftumlauf einen Ausgleich innerhalb der Temperaturen eines Blechpaketes,
so daß die der Strahlung am meisten ausgesetzten Teile ebenso wie die Heizflächen
des Ofens weniger hohe Temperaturen annehmen.
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Die schräge Lage der Blechpakete, die im gezeichneten Beispiel durch
auf dem Ofenboden fest. angebrachte Rippen erzielt wird,
läßt sich
auch durch lose Unterlagen erreichen. Insbesondere bei Schichtung der Blechpakete
gemäß Abb. VI werden zweckmäßig die dargestellten Gegenhalter 13 angeordnet, die
die einzelnen Bleche 14 am Abrutschen hindern. Die vorteilhafte, beschleunigte und
gleichmäßige Erwärmung läßt sich auch bei der Behandlung anderer Körper als Blechpakete
erzielen, sofern diese im Ofen in die durch die Erfindung gekennzeichnete Lage gebracht
werden.