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Verfahren zum Glühen von Metallrohren, insbesondere aus Kupfer und
seinen Legierungen, unter Blankerhaltüng der Innenfläche Um blank gezogene -- oder
blank gewalzte Metallgegenstäu.de !unter Blankerhaltung der Oberflächen zu glühen,
bringt man :diese Gegenstände üblicherweise in:Glüh-öfen oder Glühtöpfe ein, aus
denen die Luft durch indifferente Gase verdrängt oder durch Evakuierung entfernt
wird und die nach- Beendigung des -Glühprozesses geschlossen in eine Kühlgnub,e
oder. einen Kühltopf reingesetzt werden.
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In der Praxis werden fast ausschließlich gasgefüllte Blankglühöfen
verwendet, weil die Evakuierung des Beschickungsraumes des Vakuumofens einen hohen
Eniergiegufwand erfordert und eine im Verhältnis - zur Glühdauer lange Zeit beansprucht,
während die Füllung des Ofens mit Schätzgas in kürzester Zeit durchgeführt werden
kann. Überdies braucht bei den mit Schutzg as. arbeitenden öfen die Gasfüllung nicht
nach jeder Glüheng -erneuert zu werden, da die Beschickung und Entleerung des Ofens
derart erfolgt, daß das Schutzgas .dabei nicht.-oder nur in unwesentlichem Mäße
aus dem Ofen entweichen kann, während der Vakuumofen nach jeder Glüheng neu evakuiert
werden muß, da bei der Beschickung und Entleerung d es Ofens das Eindringen von
Luft nicht verhindert werden kann.
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Bei Metallrohren, insbesondere solchen aus Kupfer und Kupferlegverungen,
genügt es in denjeniggen° Fällen, in welchen es nur auf Erhöhung der Beständigkeit
der Rohnvan-. Jung gegen die Einwirkung der durch das Rohr durchzuleitenden flüssigen
oder gasförmigen Stoffe und um eine Herabsetzung, des Strömungswiderstandes ankommt,
daß beim Glühen die Innenwand .des Rohres blank bleibt.
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Gerade dieses Ziel wird aber beim Glühen von Rohren! im gasgefüllten-
Ofen nicht erreicht, denn das Schutzgas dringt nur unvollkommen in das hinere der
Rohre ein, so daß hier erhebliche Luftreste verbleiben, durch welche die. Innenwand
der Rohre während des. Glühens oxydiert wird, auch wenn ihre Außenwand völlig blank
bleibt. Aus diesem Grunde ist daher vorgeschlagen worden, in den @obengenannten
Fällen jedes einzelne Rohr für sich mit Schutzgas zu füllen, zu verschließen und
in .diesem Zustand in einem gewöhnlichen Ofen zu glühen. Dadurch:,. daß das
Gas nunmehr an dem einen Ende des Rohres in dieses eingeblasen wurde, bis es anfing,
am anderen Ende des Rohres auszutreten, war die Gewähr dafür gegeben, daß im Rohr
keine Luft eingeschlossen blieb und infolgedessen keine Oxydation der Innenwandung
eintreten konnte. Damit wurde jedoch der Hauptvorteil der Glüheng unter Schutzgas.
gegenüber,der Glüheng im Vakuum, nämlich .die bessere Wirtschaftlichkeit, aufgegeben,
da
beidem genannten Verfahren das ganze in die Röhre neingefüllte Gas verlorengeht,
so daß für jede Glüheng frisches Gas verwendet werden muß. Überdies hat dieses Verfahren
noch den Nachteil, daß schon während jeder Füllung Gas verlorengeht, da das einzig-
sichere Kennzeichen der völligen Fülljung des Rohres mit Gas das Austreten des Gases
am anderen Ende des Rohres ist und daher die Füllung so lange fortgesetzt werden
muß, bis hier merkliche Gasmengen ausgetreten sind. Abgesehen von dem dadurch bedingten
Gasverlust hat dies noch den Nachteil, daß diese aus dem Rohr austretenden Gasmengen
entweder die Luft im Arbeitsraum verderben, wodurch die Gesundheit der Arbeiter
,gefährdet wird, oder aber abgeführt werden müssen, wozu wiederum kostspielige Absaugvorrichtungen
vorgesehen -werden müssen, wobei bei Verwendung von gewissen Schutzgasen die Bildung
von explosiblere Gasgemischen immer noch nichtausgeschlossen ist. Schließlich hat
diese Art der Glüheng noch den Nachteil, daß das Gas sich bei der Erhitzung des
Rohres stark ausdehnt, so daß im Rohr ein Überdruck von mehreren Atmosphären entsteht.
Dies schließt die Anwendung dieses Verfahrens auf dünnwandige Rohre, welche diesem
Druck nicht standhalten können, von vornherein aus und bedingt auch bei dem Glühen
von starkwandigen Rohren den Verschluß der Rohrenden in einer dem hohen Druck standhaltenden
Weise, wodurch wiederum Mehrkosten verursacht werden.
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Während ,also das bekannte Verfahren in einer insbesondere den Schutz
des Rohrinnern ermöglichenden Umgestaltung des Glühens mit Schutzgas bestand, soll
durch das Verfahren gemäß der Erfindung zwecks Vermeidung der obererwähnten Nachteile
des bekannten Verfahrens das den Schutz des Rohrinnern an sich schon besser gewährleistende
Glühen im Vakuum derart umgestaltet werden, daß die seiner praktischen Verwendung
entgegenstehenden wirtschaftlichen Nachteile ,ausgeschaltet werden.
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Gemäß der Erfindung erfolgt das Glühen von Metallrohren unter Blankerhaltung
der Innenwand in der Weise, daß die Luft aus den einzelnen Rohren selbst ganz oder
teilweise entfernt wird und die Rohre dann an ihren Enden verschlossen und in einem
gewöhnlichen Ofen ausgeglüht werden.
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Hierbei wird,die Notwendigkeit der Evakuierung großer Ofenräume vermieden
und die zur Erzielung des erforderlichen Vakuums erforderliche Zeit :entsprechend
verkürzt, so daß die beiden Nachteile des Glühens im Vakuumofen, die seiner praktischen
Verwendung hauptsächlich im Wege standen, beseitigt sind. Im Gegensatz zu .der durch
das ob@enerwähnte bekannte Verfahren bedingten Erhöhung der Gasverluste ,gegenüber
dem Glühen im gasgefüllten Ofen wird durch das Verfahren gemäß der Erfindung die
Wirtschaftlichkeitdes Glühens im Vakuum gegenüber dem Glühen im Vakuumofen nur erhöht,
da ja auch bei den Vakuumöfen eine erneute Evakuierung nach jeder Glüheng erforderlich
war, wobei aber der zu evakuierende Raum eben viel größer war als beim Verfahren
gemäß der Erfindung. Weiterhin tritt hier ein dem Gasverlust während des Füllens
der Rohre beim bekannten Verfahren entsprechender Verlust nicht auf, da das eine
Ende der Rohre bereits vor dem Evakuieren verschlossen wird, so @daß sich die ganze
zur Evakuierung aufgewendete Energie ;auf das Innere der Rohre auswirkt. Irgendwelche
Zusatzeinrichtungen zur Reinhaltung der Luft im Arbeitsraum sind nicht erforderlich,
und es können sich keine explosiblen Gasgemische bilden. Schließlich hat dieses
Verfahren gegenüber dem bekannten Verfahren noch den Vorteil, daß hier während des
Glühens nicht eine Drucksteigerung, sondern im Gegenteil ein Druckausgleich zwischen
dem Innern des Rohres und der Außenluft eintritt, da ja infolge der Ausdehnung der
Luftreste im Rohr der negative Innendruck um so geringer wird, je höher die Temperatur
ansteigt. Der höchste Druck, .den die Rohrwandung und der Verschluß auszuhalten
haben, beträgt hier also in jedem Fall weniger als r at, und auch diese Beanspruchung
vermindert sich gerade dann, wenn die Widerstandsfähigkeit des Rohres und des Verschlusses
durch die Erhitzung vermindert wird, während beim bekannten Verfahren Rohre und
Verschluß gerade im Zustand verminderter Widerstandsfähigkeit der größten Beanspruchung
ausgesetzt sind.. Das Verfahren gemäß der Erfindung läßt sich ,demnach im Gegensatz
zum bekannten Verfahren auch zum Glühen dünnwandiger Rohre ohne weiteres. verwenden.
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Die Vorteile des Verfahrens gemäß der Erfindung können noch in verstärktem
Maße dadurch zur Geltung gebracht werden, daß die Luftverdünnung in den Rohren hierbei
meist wesentlich geringer zu sein braucht, als diejenige, welche beim Glühen in
Vakuumöfen für erforderlich gehalten -wurde. Es wurde nämlich gefunden, daß die
zur Er. haltung der blanken Oberfläche der Innenwandung oder Rohre erforderliche
Luftverdünnung in -den Rohren für ,ein gegebenes, Metall und für eine ,gegebene
Temperatur in Abhängigkeit von der lichten Weite der Rohre steht und daß bei Rohren
geringer lichter Weite eine Luftverdünnung ausreicht, die -weit unter dem bisher
für notwendig gebaltenen
Maß bleibt. Beispielsweise ergeben sich
beim Ausglühen von Kupferrohren mit 2 mm Wandstärke folgende Verhältnisse zwischen
lichter Weite und erforderlicher Luftverdünnung
| Lichte Weite: Erforderliche Luftverdiinnung: |
| 3 mm 560 mm Hg, |
| 5 - 400 - - , |
| - 300 |
| i0 - 200 - - , |
| 12 - 150 - - , |
| 14 - ioo - - , |
| 20 - 50 - - , |
| 22 - 50 - - . |
Die evakuierten Rohre können nach dem Erhitzen bis zur Weiterhehandlung oder Benutzung
entweder in bekannter Weise im verschlossenen Zustand verbleiben, !um auchwährend
der Lagerung 'und Versendung gegen Oxydation geschützt zu sein, oder man kann nach
dem Glühen auch vorzugsweise getrocknete Luft in die Rohre reintreten lassen und
sie hernach wieder verschließen.