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Salzbadofen Die Erfindung betrifft einen Ofen, insbesondere für die
Warmbehandlung von Metallen mittels eines beheizten Bades, insbesondere Salzbades,
bei welchem die Beheizung durch Tauchheizkörper geschieht. Bei den bekannten -Öfen
dieser Art bestehen die Tauchheizkörper aus U-förmig gebogenen Metallrohren, in
welchen auf besonderen Traggliedern aus keramischen Werkstoff elektrische Heizkörper
untergebracht sind. Diese bekannten Bauarten stellen aus verschiedenen Gründen keine
vollkommene Lösung dar. Infolge der ungünstigen Wärmeübergangsverhältnisse von den
elektrischen Heizkörpern auf das Bad müssen die Heizkörper selbst eine erhebliche
Übertemperatur gegenüber der Badtemperaturerhalten. -Soll beispielsweise die Badtemperatur
5oo° betragen, so müssten die elektrischen Heizkörper innerhalb der Rohre eine Temperatur
von z. B. bis 8oo° aufweisen, so däß sich das sehr erhebliche Temperaturgefälle
von 3oo° ergibt. Hieraus ergibt sich ein weiterer Nachteil dieser bekannten Öfen,
nämlich die Schwierigkeit, die Badtemperatur so zu regeln, daß sie trotz starker
Heizleistung annähernd konstant bleibt. Werden nämlich von einem Temperaturregler
aus (der durch ein im Bad angeordnetes.Thermoelement beeinflußt -wird) die elektrischen
Heizkörper bei Überschreitung einer bestimmten Badtemperatur abgeschaltet, so findet
trotzdem noch infolge der hohen Temperatur der Heizkörper und ihrer Träger und des
großen Wärmeinhaltes dieser Teile ein weiteres unerwünschtes Ansteigen der Badtemperatur
statt.
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Ein Übelstand: der bekannten Bauarten; besteht ferner darin, daß bei
etwaiger durch das Salzbad verursachter Zerstörung der die Heizkörper aufnehmenden
Rohre die teuren Heizkörper selbst beschädigt werden.
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Es dürfte nahe liegen, die das Salzbad aufnehmende Wanne von außen
her durch einen
umgewälzten Luftstrom zu beheizen, doch ist dieses
Verfahren wegen der geringen zur Verfügung stehenden Wannenfläche praktisch und
wirtschaftlich nicht durchführbar.
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Es sind ferner Ofenbauarten bekannt, bei welchen in das Bad eingehängte
hohle Tauchkörper unmittelbar von den Flammen eines Brenners beaufschlagt werden.
Bei einem Ofen dieser Art werden mehrere solcher Heizkörper in Form geschlossener
Rohrstränge in das Bad eingehängt, derart, daß ein Teil der Heizgase im Kreisstrom
umgewälzt wird. Abgesehen davon, daß diese Bauarten verhältnismäßig verwickelt sind,
haben sie den besonderen Nachteil, daß örtliche LFberhitzungen des Bades unvermeidlich
sind.
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Zur Vermeidung der beschriebenen Nachteile geht die Erfindung von
einer bekannten Anordnung aus, bei welcher die Beheizung des Bades durch einen umlaufenden
Gasstrom erfolgt, der durch innerhalb des Bades befindliche hohle Tauchheizkörper
und durch eine außerhalb des Bades vorgesehene Aufheizvorrichtung geleitet wird
und kennzeichnet sich dadurch, daß die rohrförmigen Tauchheizkörper als quer zur
Ofenlängsachse parallel nebeneinander angeordnete sowie parallel geschaltete Rohre
von U-artiger Grundform ausgebildet sind, deren obere Enden an mindestens je ein
innerhalb des Ofenmauerwerkes waagerecht verlaufendes Verteilungs-bzw. Sammelglied
angeschlossen sind, welche durch einen oder mehrere den Ofenraum umschließende Verbindungskanäle
verbunden sind, in denen mindestens je ein Lufterhitzer mit Lüfter .eingebaut ist.
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Die Bauart nach der Erfindung hat den Vorteil, daß der Temperaturunterschied
zwischen dem eintretenden und dem austretendem Gas sehr gering gehalten werden kann
und daß das Heißgas bzw. die Heißluft nur mit geringer Übertemperatur in die U-förmigen
Rohre einzutreten braucht, z. B. mit einer Temperatur von 52o° bei einer gewünschten
Badtemperatur von 5oo°, d.h. es wird eine große Luftmenge von geringem Temperaturunterschied
gegenüber dem Bad umgewälzt. Wird von einem Regler bei Überschreitung der Badtemperatur
von 5oo° der Wärmeaustauscher abgeschaltet, so findet keine weitere Wärmezufuhr
in das Bad statt, so daß also die Badtemperatur so geregelt werden kann, daß sie
praktisch gleichbleibt.
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Bei der vorbekannten Ofenbauart mit außerhalb des Bades angeordneter
Aufheizvorrichtung wird die im Bad angeordnete Heizfläche durch eine Rohrschlange
gebildet, d. h. .es ist eine große Rohrlänge hintereinander2#eschaltet; infolgedessen
sind die Vorteile der Erfindung bei dieser Bauart nicht vorhanden, sondern es sind
stärkere Temperaturunterschiede unvermeidbar.
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Die Temperaturregelung kann auf verschiedene Weise :erfolgen. Es kann
z. B. unmittelbar die Badtemperatur selbst geregelt werden. Günstiger ist es aber,
wenn der Regler die Temperatur des Warmluftstroms zwischen Austritt aus dem Wärm-eaustauscher
und Eintritt in das Bad regelt, d. h. auf die erforderliche Übertemperatur der Heißluft
eingestellt wird. Auf diese Weise ergibt sich eine weitere Dämpfung der Temperaturschwankungen
des Bades selbst.
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Die Aufheizvorrichtung kann in beliebiger Weise ausgebildet sein;
so können elektrische oder mit Gas beheizte Lufterhitzer Verwendung finden.
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Bei Öfen großer Länge ist es vorteilhaft, die Beheizung in einzelne
in Längsrichtung hintereinanderliegende Zonen zu unterstellen. Zu diesem Zweck ist
es erforderlich, das Verteilungsglied und das Sammelglied entsprechend der gewünschten
Zonenzahl zu zerlegen und jedem Teilglied einen Lufterhitzer sowie eine Regelvorrichtung
zuzuordnen. Es ergibt sich so die Möglichkeit, bei einem nicht gleichmäßig ausgenutzten
Ofen die Zonen, in denen keine oder nur geringe Wärmeaufnahme durch das zu behandelnde
Gut stattfindet, entsprechend von der Beheizung abzuschalten.
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Der Ofen nach der Erfindung kann für die Behandlung beliebiger Gegenstände
Verwendung finden, z. B. für Leichtmetallteile in Form von Stangen, Profilen, Rohren.
An Stelle von Salzbädern können auch andere Bäder, z. B. Ölbäder, Verwendung finden.
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In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung an einem Ausführungsbeispiel
dargestellt.
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Abb. i ist ein Querschnitt, Abb. 2 ein Längsschnitt.
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Die Bieheizung des von der Wanne i aufgenommenen Salzbades geschieht
durch rohrartige Tauchheizkörper 2 von U-artiger Grundform, deren obere Enden an
außerhalb des Bades angeordnete längs verlaufende Verteilungsglieder 3 und Sammelglieder
.l angeschlosssen sind. Die Glieder 3 und ,4 sind durch einen den Ofenraum umführenden
Verbindungskanal s verbunden, in welchem ein Lufterhitzer 6 mit Lüfter 7 angeordnet
ist, welcher durch einen außerhalb des Ofens angebrachten Motor 8 angetrieben wird.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist an einen elektrisch beheizten Wärmeaustauscher
6 gedacht, an dessen Stelle selbstverständlich aber auch ein anderer Wärm@eaustauscher
treten kann. Es findet ein Kreislauf der Warmluft statt, wie es die in Abb. i eingezeichneten
Pfeile veranschaulichen.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
wird: der Badspiegel durch die Linie g veranschaulicht, so daß also. die Wannenwand
durch die U-förmigen Rohre 2 oberhalb des Badspiegels durchbrochen wird. Selbstverständlich
ist @es auch, möglich, die Rohre-, ohne Durchbrechungen der Wannenwand von oben
in das Bad hinein- und auch wieder herauszuführen, wodurch sich eine leichte Auswechsielbarkeit
der Rohre oder Rohrgruppen ,ergibt. Wenn die Wand der Wanne selbst zur Durchführung
der Heizrohre Durchbrechungen erfährt, so wird; man diese zweckmäßig oberhalb des
Badspiegels verlegen.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Tauchheizkörper
als glatte Rohre ausgebildet. Es ist natürlich auch möglich, die wärmeübertragende
Fläche der Rohre durch wellenförmige Wandungen oder durch Aufsetzen von vorzugsweise
längs verlaufenden Rippen zu vergrößern.
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Abb.2 veranschaulicht die Beheizung in verschiedenen Zonen I, II,
III. Dies wird dadurch erreicht, daß das Verteilungsglied und auch das Sammelglied
in Teilstücke zerlegt sind und daß jedem Teilstück ein besonderer Wärmeaustauscher
6 sowie ein nicht gezeichneter Temperaturregler zugeordnet ist.