DE925722C

DE925722C - Durchgangsofen zur Waermebehandlung von Werkstuecken

Info

Publication number: DE925722C
Application number: DES22248A
Authority: DE
Inventors: Josef Dipl-Ing Eberwein
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1951-03-09
Filing date: 1951-03-09
Publication date: 1955-03-28

Description

Durchgangsofen zur Wärmebehandlung von Werkstücken Bei der Glühbehandlung von Werkstücken im Durchgangsofen durchläuft das Werkstück drei Zonen: Vorwärmzone, Glühzone, Kühlzone. In den beiden ersten Zonen nimmt das Werkstück Wärme auf, die in der dritten Zone zum größten Teil wieder abgeführt werden muß. Hierbei würde ein nicht unerheblicher Wärmeverlust entstehen. Man hat deshalb Maßnahmen getroffen, um den Verlust herabzusetzen, und erreicht das dadurch, daß man entgegengesetzt der Durchlaufrichtung der Werkstücke einen Luftstrom durch den Ofen hindurchfuhrt, der durch ein Gebläse gefördert wird. Dieser Luftstrom nimmt also die Wärme der abzukühlenden Werkstücke auf und transportiert sie über die Glühzone in die Vorwärmzone, wo die zunächst kalten Werkstücke auf eine entsprechend höhere Temperatur gebracht werden. Es wird :also die am Ende des Prozesses abgeführte Wärme mindestens teilweise am Anfang wieder zugeführt und damit der Wärmeverlust verringert.
Der Wärmeaustausch zwischen einem Gas und einem festen Körper ist neben der Temperaturhöhe und der Größe der Wärmeaustauschflächen abhängig von der Strömungsgeschwindigkeit. Die Wärmeaustauschfläche wird im vorliegenden Falle durch die Oberfläche der einzelnen Stücke des Behandlungsgutes gebildet, das z. B. auf einem Transportband oder auf Wagen durch den Ofen gefördert wird. Die Strömungsgeschwindigkeit ist durch den Druckunterschied zwischen Lufteintritt und Luftaustritt bestimmt. Das Behandlungsgut bietet jedoch für den Wärmeaustausch keine glatten Oberflächen, sondern es sind einzelne Körper, also räumliche Gebilde. An ihnen bilden sich, wie aus Strömungsbildern bekannt ist, tote Räume und Winkel, in denen eine Bewegung nicht oder nur in ganz geringem Maße stattfindet; d. h., es gibt Zonen, in denen der Wärmeaustausch eben wegen der geringen Strömungsgesch"vindigkeit schlecht ist. Das führt innerhalb der Kühlzone zu einer Verschlechterung der Wärmeabgabe vom Werkstück an die Luft, in der Vorwärmzone zu einer Verschlechterung der Wärmeabgabe von der Luft ani: idie Werkstücke. Die Verhältnisse in der eigentlichen Glühzone sind demgegenüber von untergeordneter Bedeutung.
Aufgabe der Erfindung ist es, diese ungünstigen Einflüsse des Wärmeaustausches zu beseitigen oder wenigstens stark zu verringern, und zwar soll .das gemäß der Erfindung dadurch geschehen, daß mindestens innerhalb der Kühl- und der Vorwärmzone Mittel zur Erzielung einer zusätzlichen Querbewegung der Luft vorgesehen werden. Eine solche zusätzliche Querbewegung stellt, physikalisch betrachtet, eine Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit der Luft gegenüber den Werkstücken dar, bedeutet also eine entsprechende Verstärkung des Wärmeaustausches. Sowohl dieAbkühlungswirkung wie die Vorwärmwirkung werden vergrößert.
Gegenüber einem älteren Vorschlag, nach dem in der Vorwärmzone eine Luftumwälzung durch Ventilatoren vorgesehen ist, zeichnet sich die Erfindung durch größere Einfachheit des Aufbaues und intensivere Wirkung aus.
Für die praktische Durchführung der Erfindung stehen verschiedene Möglichkeiten zur Verfügung. Man kann z. B. die Luft selbst heranziehen, um,die zusätzliche Querbewegung zu erzeugen, und zwar dadurch, daß man durch Düsen Luft in den Durchgangsraum quer zur allgemeinen Strömungsrichtung einbläst. Hierfür braucht man kein besonderes Gebläse, sondern kann diese Luft von der Gebläseluft abzweigen.
Sollte dieses Mittel nicht ausreichen oder die benötigte Einblasemenge zu groß sein, so kann man die Querbewegung mechanisch durch eingebaute Lüfter hervorrufen. Bei der großen Länge des Durchgangsofens wird man im allgemeinen eine Mehrzahl derartiger Lüfter über die Ofenlänge verteilen müssen, die man dann zweckmäßig auf die beiden Ofenwände verteilt in der Weise, daß abwechselnd ein Lüfter auf der einen, ein anderer auf der anderen Seite des Ofens angebracht wird.
Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt.
Fig. z zeigt in a) die Seitenansicht eines Durchgangsofens gemäß der Erfindung, in b) einen Querschnitt.
Das zu behandelnde Gut wird !links in Richtung des Pfeiles r zugeführt und rechts in Richtung des Pfeiles 2 entnommen. Entgegen der allgemeinen Bewegungsrichtung des Gutes wird durch ein Gebläse 3 Luft eingeblasen, die in der .Kühlzone q. die Wärme auf den fertigen Werkstücken aufnimmt und sie über die Glühzone 5 nach der Vorwärmzone 6 transportiert, wo sie an die noch kalten Werkstücke abgegeben wird. Beider großen Länge des Ofens muß man mit der Möglichkeit rechnen, daß die Strömungsgeschwindigkeit so stark abgebremst wird, daß der Wärmeaustausch nicht befriedigt. Es wird nicht alle von der Luft in der Kühlzone aufgenommene Wärme vollständig in der Vorwärmzone abgegeben, und andererseits kann auch die Wärmeaufnahme in der Kühlzone ungenügend sein. Um den Wärmeaustausch zu verbessern, ist gemäß der Erfindung eine Reihe von zusätzlichen Lüftern 7 vorgesehen, die in die Ofenwände eingebaut sind und eine Querströmung der Luft bewirken. Zahl und Größe der Lüfter richtet sich von Fall zu Fall nach der Größe des Ofens und den allgemeinen Strömungsverhältnissen.
Das Ausführungsbeispiel der Fig. 2 zeigt einen Doppelofen mit zwei nebeneinanderliegenden Förderbahnen. Auch in diesem Falle sind wieder die Lüfter 7 vorgesehen, jedoch sind sie hier nur an den beiden äußeren Ofenwänden angebaut, da es schwierig ist, bei Einbau in der mittleren Trennwand für eine genügende Wärmeabschirmung der Antriebe zu sorgen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: z. Durchgangsofen zur Wärmebehandlung von Werkstücken, durch den hindurch entgegen der Durchgangsrichtung-des zu behandelnden Gutes ein Luftstrom zwangläufig geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Ofens Mittel zur Erzielung einer Querbewegung innerhalb des Luftstromes vorgesehen sind.
2. Einrichtung nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Ofens mindestens an einer Ofenwand ein Lüfter vorgesehen ist, dessen Förderrichtung quer zur Bewegungsrichtung des Gutes verläuft.
3. Einrichtung nach Anspruch r oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Querlüftern über die Ofenlänge verteilt ist. q.. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Querlüfter abwechselnd an den beiden Ofenwänden angeordnet sind. -5. Einrichtung nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung der Querbewegung Düsen eingebaut sind, durch die Luftströme quer zur Strömungsrichtung des Hauptluftstromes eingeblasen werden.