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Elektrisch beheizter Umluftofen Es ist bereits vorgeschlagen worden,
einen elektrisch beheizten Umluftofen länglicher Form (z. B. Kammer- oder Schachtofen)
mit mehreren quer zur Längsachse eine Luftumwälzung hervorrufenden Lüftern zu versehen,
deren umwälzender Luftstrom zwecks Vergleichmäßigung der Temperatur im Ofeninnern
zusätzlich über einen Rückführungskanal durch einen (oder mehrere) Lüfter in der
Längsrichtung umgewälzt wird.
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine besondere Ausgestaltung
eines solchen elektrisch beheizten Umluftofens länglicher Form (z. B. Kammer- oder
Schachtofen) mit mehreren quer zur Längsachse eine Luftumwälzung hervorrufenden
Lüftern, deren umgewälzter Luftstrom zwecks Vergleichmäßigung der Temperatur im
Ofeninnern zusätzlich über einen Umführungskanal mittels mindestens eines Lüfters
in der Längsrichtung umgewälzt wird, und besteht darin, daß der vorgesehene Längslüfter
ein Schraubenlüfter ist, der über eine Antriebsvorrichtung mit betriebsmäßig umkehrbarer
Drehrichtung antreibbar und in gewissen Zeitabständen periodisch umschaltbar ist.
Der Lüfter läuft dann eine gewisse Zeitdauer im einen und hernach eine ebenso lange
oder eine etwas davon abweichende Zeitspanne im anderen Drehsinn. Da ein Schraubenlüfter
bei Umkehr seiner Drehrichtung das zu fördernde Gas im entgegengesetzten
Sinne
bewegt, wird auf diese Weise erreicht, daß Wärmeschatten, wie sie etwa an einzelnen
besonders ungünstig gestalteten Flächen des Behandlungsgutes bei einseitiger Längsbelüftung
auftreten können, vermieden werden; auch kann insbesondere ein etwa im Ofen vorhandener
Temperaturabfall in der Längsrichtung, wie er beispielsweise bei sehr langen Öfen
und geringer Ofenisolation durch die Wärmeabstrahlverluste auftreten kann, auf ein
Mindestmaß herabgedrückt werden.
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Die Antriebsvorrichtung umkehrbarer Drehrichtung kann beispielsweise
in einem je nach seiner Schaltung vorwärts oder rückwärts laufenden Motor bestehen,
in welchem Fall die Lüfterwelle unmittelbar mit dem Motor gekuppelt sein kann. 1s
kann jedoch auch beispielsweise zwischen einem l.üftermotor bestimmter Drehrichtung
und dem Lüfter eine umschaltbare Kupplung vorgesehen sein, bei deren Umschaltung
die Drehrichtung des Lüfters geändert wird.
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In manchen Fällen ist es besonders wichtig, daß die Solltemperatur
an jeder Stelle im Ofen möglichst genau eingehalten wird. Gemäß der weiteren Erfindung
sind in diesem Fall neben den an sich bekannten Temperaturregeleinrichtungen für
die Reizwände im Ofenanfang und/oder am Ofenende Temperaturüberwachungsorgane vorgesehen,
die beim Über- oder Unterschreiten einer gewissen Solltemperatur die Umschaltung
der Drehrichtung des Schraubenlüfters sowie gegebenenfalls zugleich auch die Umschaltung
auf das andere am entgegengesetzten Ofenende vorgesehene Überwachungsorgan auslösen.
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An Hand der Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. Diese
zeigt einen Längsschnitt durch einen Kammerofen gemäß der Erfindung in schematischer
Darstellung. Mit i sind die Ouerbelüfter bezeichnet, die bei 2 die Luft aus dem
Ofeninnern ansaugen und sie bei 3 ins Ofeninnere zurückstoßen. q ist der zur Förderung
der Luft in der Längsrichtung vorgesehene Schraubenlüfter, dessen Welle unmittelbar
vorn Motor 5 angetrieben wird. Im gezeichneten Fall fördert er die Luft in dem durch
den Pfeil 13 angedeuteten Sinn durch den Ofen, wobei sich der Kreislauf über den
Umlaufkanal 6 schließt. Bei Umkehr der Drehrichtung des Lüfters q. erfolgt die Längsbelüftung
im Ofen (die durch die gleichzeitige Ouerbelüftung in Wirklichkeit eine schraubenförmige
Bewegung ist) im entgegengesetzten Sinn.
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Die Umkehrung der Drehrichtung wird durch die schematisch angedeutete
Umschaltvorrichtung 7 ausgelöst, sie kann rein zeitlich hervorgerufen sein, beispielsweise
in der Weise, daß durch ein Uhrwerk mit Schalteinrichtung der Motor eine gewisse
Zeitspanne von etwa 2 bis 5 Minuten in der einen und, nach Ablauf dieser Zeitdauer,
in der anderen Richtung umläuft. Im gezeichneten Ausführungsbeispiel wird die Umkehr
durch die Temperaturbewachungsorgane (Thermoelemente) 8, 9 ausgelöst, die am Ofenanfang
und Ofenende im Innern des Kammerofens vorgesehen sind und über die elektrischen
Verbindungsleitungen io auf die .Umschaltvorrichtung 7 einwirken.
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Die Wirkungsweise ist dabei folgende: Im Umlaufkanal 6 befindet sich
der überwiegende Teil der in der Zeichnung der Übersichtlichkeit wegen nicht dargestellten
Heizwiderstände, welche über ihre ebenfalls nicht dargestellte an sich bekannte
Regeleinrichtung so beheizt werden, daß der den Umlaufkanat bei i i verlassende
Heißluftstrom -in bis zwei Grade über der am Behandlungsgut --cwünschten Solltemperatur
liegt. Infolge der in d:r Nähe der Ofentür 12 bekanntlich stets vorhandenen Wärmeverluste
ist zunächst die Temperatur an der Temperaturmeßstelle des Thermoelements 8 etwas
abgesunken. Durch die Wärmezufuhr infolge des aus dem Umlaufkanal austretenden luftstromes
erreicht die Temperatur dort wieder ihren gewünschten Sollwert, worauf die Umschaltung
der Drehrichtung über Schaltvorrichtung; und dabei zugleich die nunmehrige Abhängigkeit
der Umschaltvorrichtung vom Ansprechen des Thermoelementes 9 ausgelöst wird. Bei
der nunmehr umgekehrten Drehrichtung des Lüfters .I strömt die vom Umlaufkanal kommende
Heißluft durch den Lüfter .I ins Ofeninnere und erwärmt an dieser Ofenseite etwa
in ihrer Temperatur etwas abgesunkene Stellen so lange wieder, bis die Umschaltvorrichtung
7 über Thermoelemente 9 wieder zum Ansprechen gebracht wird und danach die Drehrichtung
des Lüfters .I wieder geändert und zugleich die Umschaltvorrichtung auf Thermo-@lement
8 zurückgeschaltet wird.
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Anstatt die Temperatur an der Austrittsstelle aus dem Umlaufkanal
zu überwachen, kann sie auch an der Eintrittsstelle des Heißluftstromes überwacht
werden; auch genügt manchmal ein einziges Überwachungsorgan, wobei in diesem Fall
bei Überschreiten einer gewissen Grenztemperatur an der Überwachungsstelle die eine,
bei Unterschreiten dieser Grenztemperatur die andere Drehrichtung des Schraubenlüfters
einzuschalten ist. Auch kann es in manchen Fällen zweckmäßig sein, den Aufheizvorgang
ohne Umkehrung des Schraubenlüfters zu bewerkstelligen und erst nach erfolgter Aufheizung
des Behandlungsgutes zwecks gleichmäßiger Durchwärmung den Schraubenlüfter mit abwechselnder
Drehrichtung laufen zu lassen.
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Handelt es sich um das Glühen von Rohren od. ä. Gut, so können an
der Ofenrückwand unter Umständen auch zugleich mehrere Schraubenlüfter vorgesehen
sein, die gleichzeitig geschaltet werden.
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Bei Öfen mit sogenannten Cliargierschlitzen kann der Längsrückführungskanal
durch diese gebildet werden, da diese im beschickten Zustand des Ofens -zugedeckt
sind. Auch können die Querlüfter anstatt in der Ofendecke zweckmäßig in einer Seitenwand
bzw. im Ofenboden angeordnet worden; auch kann der Schraubenlüfter in einer Seitenwand
bzw. in der Ofendecke oder im Ofenboden im Rückführungskanal selbst angeordnet sein.
An Stelle von Luft kann selbstverständlich
auch ein geeignetes Gas,
beispielsweise Schutzgas, umgewälzt werden.
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Es sei noch erwähnt, daß die Erfindung sich mit besonderem Vorteil
für die Wärmebehandlung von Leichtmetallen insbesondere während der Konstanthaltezeit
eignet, wo die höchste Temperatur-:;.@nauigkeit gefordert wird. Anstatt für Kammer-oder
Schachtöfen kann die Erfindung auch mit Vorteil für andere Ofen, beispielsweise
Drehherd-Öfen, Anwendung finden.