DE738228C - Verfahren und Vorrichtung zum Weichgluehen von aushaertbaren Metallteilen, insbesondere Leichtmetallteilen, im Fliessbetrieb - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zum Weichglühen von aushärtbaren Metallteilen, insbesondere Leichtmetallteilen, im Fließbetrieb Beim Weichglühen von aushär tbaren Leichtmetallteilen ist es erforderlich; die Abkühltuig des erhitzten Gutes derart einzurichten, daß nachträgliche schädliche Aus-' härtevprgänge vermieden werden. Ein Anblasen, mit kalter Luft. ist bei'@...derartigem Glühgut, wie festgestellt wurde, nicht durchführbar. Um ein nachträgliches Aushärten beim Abkühlen nach dem Weichglühen zu vermeiden, hat man bereits vorgeschlagen, an den Glühofen lange, teilweise isolierte Kühlzonen anzuschließen, in denen eine sehr langsame Abkühlung des Glühgutes stattfindet. Dieses Verfahren hat vor allem den Nachteil, daß derartige Öfen eine unverhältnismäßig große Länge erforderlich machen, insbesondere dann, wenn es sich um Metallteile größerer Länge, z. B. Rohre, handelt, die in Längsrichtung durch den Ofen hindurchgeführt werden.
• Gemäß einem anderen bekannten Verfahren werden aushärtbare Leichtmetallteile im Stapel geglüht und anschließend, gegebenenfalls sogar unter Abdeckung mit einer Haube, abgekühlt. Dabei ergeben sich sehr lange Abkühkeiten, wodurch die. Umlaufzeit des Gutes nachteilig erhöht wird.
• Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Weichglühen von aus aushärtbaren Metallegierungen bestehenden Metallteilen im Fließbetriebsofen und kennzeichnet sich dadurch, daß nach dem Weichglühen eine abgestufte Abkühlung des Glüh gutes. durch mehrere quer zur Förderrichtung des Gutes umlaufende und in dieser hintereinandergeschaltete Ströme eines gasförmigen Kühlmittels erfolgt, welche durch eingeschaltete Wärmeaustauscher auf. eine derart geringe Temperaturdifferenz zu dem Glühgut der betreffenden Zone eingeregelt werden, daß eine nachträgliche schädliche Aushärtung vermieden wird.
• Die Verwendung eines Kühlmittels" von planmäßig geringer Temperaturdifferenz zu dem Glühgut erscheint auf den ersten Blick als ein wärmetechnischer Nachteil, der aber

  von der Erfindung bewußt in Kauf genom-

  men wird, weil es auf diese Weise beson-

  ders bei Anwendung- hoher Geschwindigkeiten

  der tonlaufenden Kühlmittelströme gelingt,

  eine gesteuerte Abkühlung des Glühgutes bei

  verhältnismäßig geringer Länge des Ofens

  und in vergleichsweise kurzer Zeit herbei-

  zuführen; denn die Einhaltung einer gerin-

  gen Temperaturdifferenz zwischen Kühlmittel-

  strorn und Gut verhindert nach der Feststel-

  lung der Erfindung nachträgliche Aushärtun-

  gen des weichgeglühten Werkstoffes.

  Bei Inbetriebsetzung eines solchen Ofens

  äst es zunächst erforderlich, den eigentlichen

  Weichglühraum, der zÄ,%-ecl;mäßig aus niehre_

  ren hiratereinandergeschalteten Zonen be-

  steht, auf Temperatur zu bringen und so-

  dann die Kühimi.ttelströme in den einzelnen

  Kühlzönen auf die entsprechenden Tempe-

  raturen vorzuwärmen.

  Da während des Betriebes des Ofens die

  umlaufenden KüMmittelströme die von dem

  Glühgut aufgenommene Wärme ganz oder

  teilweise an die entsprechend ausgebildeten.

  nicht isolierten Ofenwände und gegebenen-

  falls auch an das Rücktrum des Fördermittels,

  z. B. Förderkette, abgeben, kann man durch

  entsprechende Bemessung der einzelnen Zonen

  bzw. der Solltemperatur eine derartige Ein-

  Yegelung vornehmen, daß nur geringe Kor-

  rekturen durch Kühlring oder Aufheizung des

  Kühlstromes erforderlich sind. Jeder Zone ist

  naturgemäß ein Regler zuzuordnen, welcher,

  je nachdem ob die Solltemperatur Unter-

  oder überschritten wird, eine Heiz- oder Kühl-

  vorrichtung einschaltet. Das Kühlen geschieht

  zweckmäßig durch einen mit einem Kaltluft-

  strom beaufschlagten Röhrenkühler, dessen

  Lüfter durch den Regler gesteuert wird.

  Die zulässige Temperaturdifferenz zwischen

  dem Glühgut und dem in der betreffenden

  Zone umlaufenden Kühlmittel richtet sich

  nach dem Zustand (preßhart, kaltverfestigt

  usw.j, der Wandstärke und vor allem nach

  der Art des weichgeglühten und abzuküh-

  lenden Werkstoffes und kann gegebenenfalls

  dureli eigen .Versuch leicht festgestellt wer-

  den. Irin allgemeinen wird man bei Leicht-

  metalleierungen, z. B. der Gattung Al-Cu-Mg,

  Ten?rsPraturdifferenzen von So'' C nicht über-

  und solche von i 3`C nicht unterschreitet=.

  Vor@ei$h_zft ist besondei#s eine Temperaturdif-

  "feren t- von 2o bis 3o# r-*. Die Temperatur-

  diiererz wird in der Regel in der der Weich-

  gl?lhzone folgenden ersten :@b'=ühlzone am

  gerita#4sten sein und knai sich bereits in den

  I

  folgenden Zonen erhöhen. Ara grüßten kann

  sie L-i der Schluß:,rüIylzone span.

  lila allgemeinen ist ferner eine Abkühlung

  bis auf Raurntem:peratur nicht erforderlich

  sc,qdc-rn lediglich bis zu einer kritischen Tem-

  peratur, bei deren Unterschreitung eine nach-

  trägliche mechanische Härtesteigerung des

  Werkstoffes nicht mehr eintritt. Dieser

  Schwellenwert ist für jeden `x7erkstof'i ver-

  schieden und -kann ebenfalls durch Versuche

  ermittelt werden.

  Es sind Glühöfen bekannt, bei v,elchen in

  Querrichtung umlaufende I_ui=strn@e vorge-

  sehen sind, um zwecks V`,Täl-rr:°rücl.-ge:i-innung

  bei gleichzeitije-r Abk;ihhang ev-N @:=uslaufenden

  heißen Trur@s das darüber bc-fÄ=idiiche Ciil-

  laufende kwite Trum vorr:tvärwei@. Eiue

  planmäßige Siuerung der

  Sinne der Erfindung ist liier-,n1 -i:cht vor-

  gesehen, wie denn bei dieser -Wärni@r:ich-

  ge:innung aucll -keine geriilge -=:;rperacar_

  differerz zwischen Luftstrom und Glühgut an-

  gestrebt wird.

  Das Verfahren nach der Erfindung ist für

  alle Metallteile aus aushärtbarer. Werkstoten.

  insbesondere aus aushärtbaren Leichtmetall-

  legierungen beliebiger Art, geeignet und hat

  besondere. Vorteile für dünnwandige `feile

  bzw. solche, deren Gewicht im Verhältnis

  zum Fördermittel gering ist, z. B. dünnwan-

  dige Leichtmetallrohre. Bei der Behandlung

  von Rohren o. dgl. ist vielfach eine Vorwär-

  mung derselben durch das auslaufende Trum

  nicht möglich, vielmehr werden solche Teile

  am Ende des Ofens in die Glühkammer

  auf das Obertrum des Fördermittels auf-

  gegeben, um von diesem Trum am Ende

  der anschließenden Kühlzone wieder entfernt

  zu werden, so daß das Fördermittel im Unter-

  trum leer zurückläuft. Bei der Durchführung

  des Verfahrens nach der Erfindung kann,

  wie bereits erwähnt, das rücklaufende Förder-

  mittel als Kühlmittel bzw. Wärmespeicher

  dienen, womit der weitere Vorteil verbunden

  ist, daß das Fördermittel selbst eine Vor-

  wärmung erfährt, derart, daß die in der

  Aufheizzone zuzuführende Wärme fast aus-

  schließlich dem kalten Glühgut zugute kommt.

  Die volle Ausnutzung dieser rückzugewinnen-

  den Wärme für das Fördermittel ist aber

  nur unter der Voraussetzung möglich, daß

  mindestens die am Üfeneinlauf gelegene Um-

  lenkstelle des Förderbandes oder der Förder-

  kette- in die Ofenisoli=erung einbezogen ist.

  Infolge der Wärrilerückgewinnung durch das

  Fördermittel brauchet auf dessen getvichts-

  sparende Bauweise kein Wert gelegt zu wer-

  den. Auf die3e Weise wird die Betriebs-

  sicherheit ohne Beeinträchtigung der Wirt-

  schaftlichkeit gesteigert.

  Bei langgestreckten Glühteilen, z. B. Roh-

  ren, braucht die Länge der Abkühlkammer

  nicht mit der ganzen Länge der Glühteile

  übereinzustimmen; vielmehr können solche

  Teile bei allmählicher Förderung gleichzeitig

  in mindestens z=.=:ei verschiedene Zonen ragen,

  ohne daß eine teilweise nachträgliche Aus-

  härtung der Werkstoffe zu befürchten ist.

  Solche dünnwandigen-Rohre können in einer

  oder auch in mehreren Lagen übereinander

  behandelt werden.

  Die notwendige bzw. günstigste Verweil-

  zeit in jeder Zone richtet sich ebenfalls nach

  der Legierung und kann durch Versuche er-

  mittelt werden. Ebenso richtet sich die

  Zahl der hintereinandergeschalteten Kühlzonen

  und die mit bekannten Mitteln einstellbare

  Geschwindigkeit des Fördermittels nach der

  Zusammensetzung der Legierung.

  Bei einem Werkstoff auf der Grundlage

  Al-Cu-Mg genügt beispielsweise bei preß-

  harten Rohren schon eine Unterteilung in

  vier Kühlzonen, deren Temperaturen im mitt-

  leren Bereich etwa wie folgt eingestellt

  werden. Ausgehend von 400° C Glühtempe-

  ratur: die i: Kühlzone auf rund 37o° C, die

  2, Kühlzone auf rund 340' C, die 3. Kühlzone

  auf rund 310!C, die 4. Kühlzone auf rund

  280 C. Eine weitere Abkühlung unter 28o°

  ist nicht erforderlich, da unterhalb dieser

  Temperatur keine nachträgliche Aushärtung

  des weichgeglühten Werkstoffes mehr er-

  folgt. Den angegebenen Temperaturen der

  Glühzonen entsprechen selbstverständlich die

  durch Aufhejzung bzw. Kühlung einzuregeln-

  den Temperaturen des Kühlmittelstromes

  jeder Zone

  Die zur Kühlung benötigte Gesamtlänge

  kann entsprechend den einzelnen Kühlzonen

  ih Kammern aufgeteilt sein, d. h. man kann

  die einzelnen Zonen durch den Durchtritt

  des Gutes gestattende Mittel, z. B. Asbestvor-

  hänge, voneinander trennen oder sogar bei

  absatzweisem Transport Querverschlüsse ein-

  schalten, die im Gleichtakt mit dem Trans-

  port geöffnet 'und geschlossen werden.

  Im Regelfalle ist* eine solche Aufteilung

  in Kammern nicht erforderlich. Fehlen be-

  sondere Zwischentüren o. dgl., so stellen sich

  automatisch an der Grenze der einzelnen

  Kühlströme Übergangszonen ein, welche ein

  scharfes Absinken der Temperaturen aus-

  schließen.

  Der Umlauf des Kühlmittels jeder Zone

  wird darch einen oder mehrere Lüfter her-

  beigeführt, die oben oder unten oder seit-

  lich angeordnet sein können.

  In dem Ofen nach der Erfindung können selbstverständlich im Bedarfsfall auch Teile aus nicht aushärtbaren Werkstoffen @veichgeglüht «erden.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Weichglühen von aushärtbaren . Metallteilen, insbesondere aus Leichtmetall, im Fließbetrieb, dadurch gekennzeichnet, daß im Anschluß an das Glühen eine abgestufte Abkühlung durch mehrere quer zur Förderrichtung des Gutes umlaufende und in dieser hintereinandergeschaltete Ströme eines gasförmigen Kühlmittels erfolgt, welche durch eingeschaltete Wärmeaustauscher auf eine derart geringe Temperaturdifferenz zu dem Glühgut der betrefienden Zone eingeregelt werden, daß eine nachträgliche schädliche Aushärtung vermieden wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Abkühlung nur bis zu einet= unteren. kritischen Temperatur, unterhalb welcher eine nachträgliche Aushärtung nicht mehr dintritt, durchgeführt wird.
3. 3. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Fließbetriebsofen eine sich an den gegebenenfalls in mehrere Zonen unterteilten Glühraum anschließende Kühlkammer in mehrere in Förderrichtung des Gutes hintereinanderliegende Kühlzonen unterteilt ist, von denen jede mindestens einen Lüfter sowie eine von einem Regler beeinflußte ll.ciz-und oder Kühlvorrichtung besitzt.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch :3 zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch t oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Kühlzonen umlaufendcil Külllmittelströme über das ohne Last rücklaufende und somit als Kühlmittel dienende Fördermittel geführt sind.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4 zur Ausführung des Verfahrens nach An-Spruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die am Ofeneinlauf gelegene Umlenkstelle (los Fiirderl)ancles oder der Förderkette in die t)Ienisolie rung einbezogen ist.