DE401302C - Verfahren und Vorrichtung zur selbsttaetigen Regulierung von Glueh- und Haerteoefen - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zur selbsttätigen Regulierung von Glüh- und Härteöfen. Die Erfindung beruht auf den an sich bekannten Verfahren und Vorrichtungen zum Anzeigen der Umwandlungspunkte von Eisen, Stahl und anderen ferromagnetischen Metalllegierungen, bei denen infolge der bei einer bestimmten Temperatur auftretenden Strukturänderungen die Induktionswirkung des ferromagnetischen '.Materials auf einen Transformator geändert und durch eine Anzeigevorrichtung kenntlich gemacht wird. Bei den bekannten Verfahren und Vorrichtungen dieser Art handelt es sich um elektrisch beheizte Glühöfen, bei denen der Heizstrom des Ofens zugleich der Erzeuger des zu ändernden magnetischen Feldes ist. Nach der Erfindung wird das magnetische Feld dagegen unabhängig von dem Heizstrom erzeugt, und zwar dadurch, daß ein Hilfstransformator mit einem Eisenkern, der bestimmte magnetische Eigenschaften aufweist, in den Ofen gebracht wird. Der durch Induktionswirkung in der Sekundärwicklung erzeugte Strom wirkt auf eine Reguliervorrichtung für die Heizvorrichtung oder übt nach Gleichrichtung eine elektromagnetische Wirkung auf eine Anzeigevorrichtung aus.
• Indem man diesen Kern auswechselbar einrichtet, ist man, da die Umwandlungspunkte der verschiedenen Kerne bestimmten Temperaturen entsprechen, in der Lage, durch Wahl des entsprechenden Kernes eine bestimmte Temperatur durch ein Meßinstrument anzeigen zu lassen oder bei Benutzung eines Relais die Heizvorrichtung auf eine bestimmte Temperatur zu regulieren.
• In der Zeichnung isst ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in den Abb. i und 2 dargestellt. Abb. i zeigt einen Glühofen mit seinem Hilfstransformator und besonderem Kern. Bei diesem Beispiel wird die Änderung in der Sekundärwicklung zur Regulierung des Heizstromes verwendet. An Stelle der Reguliervorrichtung kann auch die in Abb. 2 angegebene Anzeigevorrichtung mit einem optischen Pyrometer verwendet werden. Erforderlichenfalls kann sowohl eine Anzeigevorrichtung als auch eine Reguliervorrichtung an demselben Ofen verwendet werden.
• In Abb. i bezeichnet a den Ofen, dessen Heizeinrichtung durch die Spule o angedeutet wird. Die Regulierung des. Heizstromes erfolgt bei p. Die Ein- und Ausschaltung erfolgt durch den Hauptschalter g, der sowohl den Heizstrom des Ofens wie auch den Primärstrom der Reguliereinrichtung unterbricht. Dieser letztere liegt als Primärwicklung b des Hilfstransformators um den aus einem Material mit bestimmten ferromagnetischen Eigenschaften bestehenden Kern t-. Die sekundäre Wicklung c führt zum Relais s, welches den Heizstrom des Ofens unterbricht, sobald der Kern des Hilfstransformators seine magnetische- Eigenschaft bei einer bestimmten Temperatur verloren hat. Geht nach Ausschalten des Heizstromes die Temperatur des Ofens zurück und treten damit die magnetischen Eigenschaften des Kernes wieder in Erscheinung, so wird dadurch das Relais betätigt und der Heizstrom des Ofens eingeschaltet. Für Ofen mit größerer Schaltleistung wird an Stelle des Relais s zunächst ein Zwischenrelais verwendet.
• In der Abb. 2 ist statt des Relais s der Abb. i eine Anzeigevorrichtung vorgesehen. Der in der Sekundärwicklung erzeugte Strom geht zu den Elektroden d eines Gleichrichters e; parallel hierzu liegt der Spartransformator f. Der für die Anzeigevorrichtung benutzte Gleichstrom wird von einer Heizelektrode g des Gleichrichters und von der Abzweigung j des Spartransformators abgenommen.
• Als Anzeigevorrichtung wird ein Polarimeter i benutzt, dessen Polarisationsebene durch ein elektromagnetisches Feld gedreht wird. Dieses Feld wird durch eine Spule lt erzeugt, die von dem erzeugten Gleichstrom durchflossen wird. Im Innern des Polarimeters befindet sich entsprechend der Länge der Spulenwicklung die optisch drehende Flüssigkeit, beispielsweise Wasser, Schwefel, Kohlenstoff oder ein fester Körper, wie z. B. Quarz, Quarzglas oder eine Spezialglassorte. Der Polarisator L ist in der Fassung drehbar angeordnet und mit einem absorbierenden Farbfilter m aus Kupferoxydulglas fest verbunden.
• Die Handhabung des Pyrometers geschieht in der Weise. daß vor Einfügen des zu behandelnden Materials, in den Ofen das Polarimeter auf eine Lichtquelle gerichtet wird und durch Drehen des Polarisators L auf die Dunkelstellung der geringe Einfluß des an die Spule lt gelegten Wechselstromes ausgeschaltet wird. Das Einführen des Materials in den Ofen erhöht die Induktion des Transformators und bewirkt am Polarisator eine Drehung der Polarisationsebene und damit eine Aufhellung des Gesichtsfeldes; der Verlust der magnetischen Eigenschaften bei Erreichung des Umwandlungspunktes bringt die Drehung zum Verschwinden, so daß das Gesichtsfeld wie im Ausgangspunkte wieder verdunkelt ist.
• Das Polarimeter kann entweder direkt auf den Ofen gerichtet oder durch eine künstliche Lichtquelle betätigt werden. In diesem Falle wird vor dem Ende des Polarimeters L eine Glühbirne zum Leuchten gebracht; eine vor den Analysator tt angebrachte lichtempfindliche Zelle kann zur Aufzeichnung des Vorganges oder zur Auslösung eines Relais benutzt werden.
• Der von der Hauptleitung abgenommene Primärstrom wird durch einen Vorschaltwiderstand,oder einen Transformator bei i der Verwendung im Hilfstransformator angepaßt; wird dagegen zur Heizung des Ofens Gleichstrom verwendet, so tritt an die Stelle des Transformators bei t ein Umformer.
• Da die Umwandlungspunkte des ferromagnetischen Materials stark von den Legierungssätzen des Eisens abhängig sind, hat man durch die Wahl des entsprechenden Kernes die Möglichkeit, eine bestimmte Temperatur des Ofens einzustellen. Hierdurch ist man nicht nur unabhängig von den in neuer Zeit aufgestellten Härtetheorien, sondern jeder Betrieb besitzt die Möglichkeit, an Hand der gemachten Erfahrungen über die günstigste Härtetemperatur seiner Erzeugnisse die gewünschte Temperatur des Ofens zu wählen und dauernd konstant zu halten.
• Der Kern des Hilfstransformators ist auswechselbar eingerichtet und jeder einzelne trägt ein Kennzeichen seiner Umwandlungstemperatur. Es läßt sich mit dieser Einrichtung daher erreichen, daß das zu behandelnde Objekt auch bei einer höheren oder tieferen Temperatur gehärtet wird, als seiner eigenen Umwandlungstemperatur entspricht, falls es überhaupt magnetische Eigenschaften besitzt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren und Vorrichtung zur selbsttätigen Regulierung von Glüh- und Härteöfen auf eine bestimmte Temperatur, dadurch gekennzeichnet, daß durch die bei Erreichung des .Umwandlungspunktes eines von dem zu behandelnden Glühgute unabhängigen Materials von bestimmten ferromagn:etischen Eigenschaften auftretende Strukturänderung die magnetische Induktion eines vom Heizstrom unabhängigen Transformators eine Änderung erfährt, die zur Betätigung einer Anzeigevorrichtung oder einer Reguliervorrichtung für die Heizung des Ofens benutzt wird. z. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern des Transformators, der aus dem Material mit bestimmten ferromagnetischen Eigenschaften besteht, auswechselbar und Träger der Wicklungen ist, so daß jeder gewünschten Ofentemperatur ein Kern mit einem bestimmten Umwandlungspunkt entspricht. 3. Vorrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der in der Sekundärwicklung des Transformators erzeugte Strom durch einen Gleichrichter in Gleichstrom umgesetzt wird und auf eine Anzeigevorrichtung einwirkt. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Anzeigevorrichtung ein Polarimeter verwendet wird. 5. Vorrichtung nach Anspruch 3 und 4 unter Verwendung einer Glühlampe als Lichtquelle vor dem Polarimeter, von deren Licht durch ein Farbfilter eine bestimmte Wellenlänge ausgewählt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Analysator des Polarimeters mit einem Bolometer fest verbunden ist, dessen Widerstandsänderung zur Aufzeichnung des Vorganges benutzt wird. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5; dadurch gekennzeichnet, daß durch die Änderung der Induktion des Transformators ein Relais betätigt wird, das die Regulierung des Heizstromes bewirkt.