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Verfahren zum Überführen von Glühgut aus einem geschlossenen Glühbehälter
in einen relativ zu diesem beweglichen Kühlbehälter Für das Blankglühen von metallischen
Werkstücken, wie Drähte, Bleche u. dgl., sind bereits Vorrichtungen benutzt worden,
die aus einem Erhitzungsraum, in dem das Gut für eine gegebene Zeit auf einer bestimmten
Temperatur gehalten wird, und einem Kühlraum bestehen, in dem das behandelte Gut
abkühlt. Erhitzungsraum und Kühlraum sind meistens mit inerten Gasen gefüllt, die
die Oberfläche des Gutes gegen Anlaufen u. dgl. schützen. Es ist auch schon vorgeschlagen
worden, den Kühlraum relativ zum Erhitzungsraum beweglich auszubilden. Die letzten
Vorrichtungen arbeiteten in der Weise, daß das zu behandelnde Gut auf einem geeigneten
Glühgestell in den Kühlraum eingebracht wurde. Dieser wurde darauf über den Erhitzungsraum
gestellt und das Glühgestell, in den Erhitzungsraum hinabgelassen. Eine am Glühgestell
über dem Gut angebrachte Platte diente dabei zum Abschluß des Glühofens gegen den
Kühlraum, der während der Glühdauer, über dem Erhitzungsraum stehenbleiben mußte.
Diese bekannte Blankglühvorrichtung hat indessen noch wesentliche Nachteile. Zunächst
wird der über dem Erhitzungsraum befindliche Kühlraum während der Glühdauer gleichfalls
mehr oder weniger stark erhitzt, so daß sich die Kühlperioden entsprechend verlängern.
Außerdem wird das Glühgut während des Glühens sowie während des überführens vom
Glühraum in den Kühlraum und schließlich auch während des Abkühlens nicht sorgfältig
genug gegen oxydierende Einflüsse geschützt, die durch den Zutritt selbst geringer
Mengen Luft zum Glühgut auftreten können. Insbesondere beim Glühen von Metallen,
wie Kupfer und Kupferlegierungen, die gegen derartige Einflüsse besonders empfindlich
sind, können daher bei Benutzung dieser bekannten Vorrichtungen leicht Anlauffarben
entstehen, die das Glühgut empfindlich schädigen.
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Erfindungsgemäß werden diese Schädigungen des Glühgutes vermieden
und der Luftzutritt zum Glühgut dadurch sorgfältigst ausgeschlossen, daß beim Überführen
des blankgeglühten Gutes aus dem geschlossenen Glühbehälter, der an seiner Unterseite
mit einer Austragsöffnung versehen ist, in den relativ zum Glühbehälter beweglichen
Kühlbehälter dieser Kühlbehälter, der zweckmäßig mit einem losen Deckel verschließbar
ist, möglichst gasdicht an die Unterseite des Glühbehälters angepreßt wird, derart,
daß die Austragsöffnung des Glühbehälters durch den Kühlbehälter nach außen abgeschlossen
ist. Dann wird der Verschluß der Austragsöffnung
geöffnet, das auf
einem Träger befindliche Glühgut mit dem Träger in den Kühlbehälter hinabgesenkt,
der Kühlbehälter durch einen Deckel verschlossen und Glüh- und Kühlbehälter voneinander
getrennt. Damit schließlich durch die Volumenverringerung der im Kühlbehälter befindlichen
Gase während des Abkühlens kein Unterdruck entsteht und Luft in den Kühlbehälter
gesaugt wird, wird über den Deckel des Kühlbehälters noch eine Haube gesetzt, die
in eine um den Kühlbehälter angeordnete Wassertasse eintaucht, und ständig Schutzgas
in den Kühlbehälter geleitet, vorteilhaft in solchem Maße, daß ständig ein kleiner
Überdruck im Kühlbehälter vorhanden ist.
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Der Deckel für den Kühlraum kann mit dem Glühgutträger fest verbunden
sein, z. B. derart, daß über dem Glühgutträger eine Platte angeordnet ist, die sich
in den oberen Rand des Kühlraumes hineinpaßt, wenn der Glühgutträger in den Kühlbehälter
hinabgesenkt ist. Das Glühgut hängt dann also an der Platte und drückt den Deckel
dichter auf den Kühlbehälter. Darauf wird das Glühgut in den Kühlraum übergeführt,
der Kühlraum oben abgeschlossen und vom Erhitzungsraum getrennt, so daß das Glühgut
abkühlen kann und der Erhitzungsraum für eine weitere Glühung bereit ist.
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Der Kühlraum wird zweckmäßig schon mit Schutzgas gefüllt, bevor er
mit dem Gliihraum in Verbindung gesetzt wird. Das kann entweder in der Weise geschehen,
daß man überschüssiges Schutzgas aus dem Glühofen in den an die Austragsöffnung
des Glühofens gepreßten Kühlraum strömen läßt. Zweckmäßiger ist es jedoch, besondere
Schutzgaszuleitungen zu verwenden.
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Das Verfahren gemäß der Erfindung hat insbesondere beim Blankglühen
von Werkstücken aus Kupfer und Kupferlegierungen die besten Erfolge gezeitigt. Insbesondere
ließen sich Anlauffarben auf den Werkstükken, die bei den bisher bekannten Blankglühvorrichtungen
noch hin und wieder auftraten, vollständig vermeiden.
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Die Einrichtung kann auch so getroffen werden, daß der Glühgutträger
gleichzeitig zur Abdichtung des Glühraumes herangezogen wird. In diesem-Falle wird
im oberen Rand des Kühlgefäßes ein dicht hineinpassender Ring lose angeordnet. Dieser
hat einen so großen Durchmesser, daß er den Außenrand der Beschickungsöffnung ringsum
überdeckt. Seine lichte Weite ist so bemessen, daß zwar die obere Platte am Glühgutträger
durch den Ring hindurchgeht, daß aber eine am unteren Teil des Glühgutes angeordnete
zweite Platte die öffnung im Ring abschließen kann. Wird der Glühgutträger gehoben,
bis die untere Platte sich gegen den Ring legt, so hält diese den Ring während des
Glühens in seiner Lage und schließt den Glühofen ab, auch wenn das Kühlgefäß entfernt
wird. Dieser Verschluß des Glühraumes läßt sich natürlich durch einen weiteren an
sich bekannten Schieberverschluß, ähnlich wie er in der Zeichnung dargestellt ist,
noch weiter vervollständigen.
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Eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens gemäß der Erfindung
ist in der Zeichnung dargestellt. Diese diene zur weiteren Erläuterung der Erfindung.
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In Abb. i ist i der Ofen. Durch dio Stopfbüchse 2 des Ofens i geht
eine in der Längsrichtung verschiebliche Stange 3, an der das Glühgut aufgehängt
werden kann. An dem oberen Teil des Ofens befindet sich die Eintrittsöffnung q.
für die Schutzgase. Der Versctiluß des Ofens ist in Form eines Schiebers 5 ausgebildet,
der in einer entsprechenden Aussparung an seiner Unterseite den Deckel 6 des Kühlgefäßes
7 aufnehmen kann. Der Schieber befindet sich in einem Gehäuse 8 und kann durch eine
nach Möglichkeit gasdicht geführte Stange 9 betätigt werden. Das Kühlgefäß 7 ist
auf einem Wagen io fahrbar angeordnet. Unter dem Ofen i befindet sich die Vorrichtung
i i, mittels der der Wagen mit dem Kühlgefäß gehoben und gesenkt werden kann. Das
Kühlgefäß kann an eine Schutzgasleitung 12 angeschlossen werden und hat, falls ein
brennbares Schutzgas verwandt wird, eine Öffnung 13, durch die eine Kontrollflamme
i ¢ herausbrennen kann. Ferner können am Kühlgefäß noch Klammern 15 zum Aufschrauben
des Deckels 6 angeordnet sein. Das Glühgut 16 ruht auf einer Vorrichtung
17, die mit einer automatisch wirkenden Kupplung 18 mit der Stange
3 verbunden und von dieser gelöst werden kann. Für die Messung und Beobachtung der
Temperaturen im Glühraum ist die öffnung i9 in der Ofenwandung vorgesehen. Das Kühlgefäß
7 wird zweckmäßig noch mit einer Explosionssicherung 2o ausgestattet.
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Der Betrieb des Ofens und der Kühlvorrichtung gestaltet sich nun folgendermaßen:
Die Beschickung des Ofens mit dem Glühgut kann mit Hilfe des Kühlgefäßes 7, aber
auch auf beliebigem anderen Wege erfolgen. Da die Beschickungsöffnung am unteren
Ende des Ofens angeordnet ist, so macht es dabei nichts aus, wenn der heiße, mit
brennbarem Gas gefüllte Ofen für kurze Zeit offen steht. Wesentliche Mengen von
Schutzgas können dabei nicht entweichen, auch sind Explosionen nicht zu befürchten,
denn das Schutzgas ist leichter als die den Ofen umgebende Luft, so daß eine Mischung
von Luft und Schutzgas nur in sehr geringem Maße eintritt.
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Während des Glühens wird Schutzgas durch
die Öffnung
q. in dem Maße in den Ofen eingeleitet, daß es entweder durch Undichtigkeiten in
dem unter Verschluß des Ofens bzw. durch eine kleine Öffnung, die für diesen Zweck
vorgesehen ist, aus dem Ofenmantel herausbrennt. Es wird auf diese Weise eine Gewähr
dafür geschaffen, daß der Ofen stets mit Schutzgas gefüllt ist.
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Ist der Glühvorgang beendet, so wird das Kühlgefäß 7 mit aufgelegtem
Deckel 6 mittels Hebevorrichtung i i an den Ofen derart angedrückt, daß sich der
Decke16 in die erwähnte Aussparung des Schiebers 5 einsetzt. Wird nun der Schieber
des Ofens zurückgezogen, so wird auch der Deckel des Kühlgefäßes beiseitegeschoben,
wodurch das Gas aus dem Ofen ungehindert in das Kühlgefäß eintreten kann, um alsbald
zur Austrittsöffnung 13 in kleiner Flamme i q herauszubrennen. Sobald das Kühlgefäß
mit Gas gefüllt ist, wird das Glühgut mittels der Aufhängestange 3 in den Kühlraum
hinabgelassen. Nachdem die Stange durch die einfach zu betätigende oder automatisch
wirkende Auslösungsvorrichtung 18 ausgehängt und wieder hochgezogen ist, wird die
Gasleitung i-- an das Kühlgefäß angeschlossen und hierauf der Schieber 5 geschlossen,
wobei der eingesetzte Decke16 sich wieder auf das Gefäß 7 auflegt. Damit wird dieses
nicht nur von dem Ofen getrennt, sondern auch beim Herablassen und Wegbringen auf
dem Wagen i o vor Eindringung von Luft in seinen Innenraum geschützt. Der Deckel
kann nach dem Beiseiteschieben des Kühlgefäßes zwecks größerer Abdichtung mittels
Klammern 15 festgeschraubt werden. Das Brennen der Kontrollflamme i ¢ gewährleistet,
daß während des Abkühlens-das Glühgut sich stets in einer Schutzgasatmosphäre befindet.
Der Kühlraum 7 kann natürlich auch schon mit Schutzgas angefüllt werden, bevor er
mit dem Ofenraum in Verbindung gebracht wird.
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Nach Entfernung des Kühlraumes kann der Ofen sofort wieder frisch
beschickt werden. Durch Benutzung einer entsprechenden Zahl von Kühlgefäßen kann
dafür Sorge getragen werden, daß Glüh- und Kühlvorgang sich gegenseitig in keiner
Weise stören.
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Erfolgt die Beschickung des Ofens mit Hilfe eines Kühlgefäßes, so
folgen die einzelnen Operationen ungefähr in umgekehrter Reihenfolge aufeinander,
wie im vorstehenden für die Entleerung beschrieben.
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Die in Abb.2 dargestellte Ausführungsform der Erfindung unterscheidet
sich von der oben erläuterten im wesentlichen nur dadurch, daß der Ofen beweglich
und der Kühlraum ortsfest angeordnet sind. Im übrigen ist die Anordnung dieselbe,
und es sind für die entsprechenden Teile der Vorrichtung der in Abb.2 sowie der
in den Abb.3 und 4 dargestellten Abänderungen der Erfindung dieselben Bezugszeichen
gewählt worden wie in Abb. i.
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Im Betriebe wird der transportable Ofen i über die Grube 21 gebracht
und dann das auf dem Hebetisch 22 sitzende Glühgut von unten aus der Grube in den
Ofen hineingeschoben. Die Bewegung des Ofens geschieht durch die Vorrichtung 24.
Der Hebetisch 22 dient gleichzeitig als Abschluß für den Ofen, indem er sich gegen
die Flächen 23 des Schiebergehäuses 8 anpreßt. Ist die Glühung vollendet, so wird
der Hebetisch in die mit Gas gefüllte Grube hinabgelassen und der Verschlußschieber
5 des Ofens, der, wie vorhin geschildert, den Decke16 für die Grube aufnimmt, geschlossen.
Hierauf kann der Ofen mittels der Transport- und Hebevorrichtung 24 zur nächsten
Grube befördert werden. Auch in diesem Falle kann eine Kontrollflamme 14 für die
Beobachtung der Füllung des Kühlraumes mit Schutzgas während des Abkühlens des Glühgutes
vorgesehen werden.
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In Abb.3 ist eine Ausführungsform der Erfindung wiedergegeben, die
sich von der nach Abb. i nur durch Vereinfachungen der Verschlüsse für den Ofenraum
und den Kühlraum unterscheidet. Diese Verschlüsse werden nämlich durch Platten 25
und 26 an dem Gestell 17 gebildet, das das Glühgut trägt. Dadurch werden
die in den Ausführungsformen nach Abb. i und 2 benötigten Schieber 5 und Deckel
6 überflüssig. Wird nämlich das auf dem Gestell 17 befindliche Glühgut mittels
der Stange 3 in den Ofenraum gehoben, so legt sich die Platte 25 an die Unterseite
eines ringförmigen Zwischenstückes 27. Dieses wird dadurch gegen die die Beschickungsöffnung
des Ofens umgebende Wand angepreßt und so mittels Zwischenstückes 27 und Platte
25 ein genügend gasdichter Abschluß des Ofenraumes hergestellt.
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Nach beendigtem Glühen wird zwecks Oberführung des Glühgutes aus dem
Ofen in den untergeschobenen Kühlraum das Kühlgefäß mittels der Hebevorrichtung
i i an das Zwischenstück 27 angepreßt; der obere Rand des Kühlgefäßes ist mit einem
Flansch 28 versehen, der so ausgebildet ist, daß er beim Anpressen ?des Kühlgefäßes
an den Ofen den äußeren Rand des Zwischenstückes umfaßt und daß sich das Zwischenstück
an seinem ganzen Umfange dicht auf den Rand des Kühlgefäßes auflegen kann.
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Beim Herablassen des Glühgutes in das Kühlgefäß 17 setzt sich die
an ihrem äußeren Umfange konische Deckplatte 26 in eine entsprechend konische Aussparung
29 des Zwischenstückes 27 ein und verschließt auf diese Weise die Beschickungsöffnung
des Kühlgefäßes.
Die Stange 3. wird darauf von dem Glühgestell 17
mittels der Auslösevorrichtung 18 gelöst. Eine Verschraubung der Deckplatte mit
dem Kühlgefäß ist hier nichtmehr nötig, weil das Gewicht des an der Deckplatte 26
hängenden Glühgutes für genügend dichten Abschluß sorgt. Das Kühlgefäß 7 wird zweckmäßig
bereits vor dem Einbringen des Glühgutes mit Schutzgas gefüllt und auch während
des Transportes und der Abkühlung in Verbindung mit der Gaszuführung 12 gehalten.
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Das Kühlgefäß kann, wie Abb. ¢ zeigt, zwecks Vermeidung von Gasverlusten
noch mit einem besonderen Gasverschluß ausgerüstet werden, der aus einer Glocke
3o besteht, die in eine Öltasse 31 eintaucht. Durch diese Anordnung wird eine besonders
vollkommene Gasdichtheit des Kühlgefäßes erzielt, die in den Fällen von Vorteil
ist, wo teure Schutzgase, wie z. B. Wasserstoff, verwendet werden.
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Bei der Füllung des Kühlgefäßes mit brennbarem Schutzgas kann die
im Kühlgefäß befindliche Luft dadurch unschädlich gemacht werden, daß sie mit einem
Teil des Kühlgases zur Verbrennung gebracht wird. Hierdurch wird gleichzeitig eine
gewisse Anwärmung des Kühlgefäßes erzielt, die in vielen Fällen zweckmäßig sein
kann. Will man diese Erhitzung indessen vermeiden, so kann man die Luft durch Einleiten
von Wasserdampf oder anderen nicht mit dem Schutzgas reagierenden Stoffen aus dem
Kühlgefäß austreiben, bevor dieses mit Schutzgas gefüllt wird.
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Statt der kreisförmigen Querschnitte von Ofenraum und Kühlraum können
natürlich auch andere geeignete Querschnittsformen gewählt werden.
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Besonders vorteilhaft hat sich die Vorrichtung gemäß der Erfindung
für das Blankglühen, z. B, von Drähten oder Blechen, mittels elektrischer Stromwärme
erwiesen. Hierbei werden zweckmäßig elektrische Widerstände verwendet, die im Ofenraum
selbst angeordnet sind. Da der Ofenraum während des Betriebes mit inerten Gasen
gefüllt ist, können in diesem Falle als Heizwiderstände auch hochschmelzende oxydierende
Metalle, beispielsweise Eisen, verwendet werden, und es ist möglich, höhere Glühtemperaturen
zu wählen.
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Hierdurch werden die Baukosten des Ofens wesentlich geringer. Anderseits
wird dadurch, daß gemäß der Erfindung Ofenraum und Kühlraum beweglich gegeneinander
sind und demgemäß einen kontinuierlichen Betrieb des Ofens auch bei kleinsten Ofenabmessungen
möglich ist, wesentlich an Heizenergie gespart wird, so daß die Benutzung elektrischer
Energie für das Glühen erst durch Anwendung der neuen Vorrichtung in vielen Fällen
wirtschaftlich wird.
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Aber auch bei allen anderen Beheizungsarten bietet die Glühvorrichtung
gemäß der Erfindung große Vorteile, die hauptsächlich in ihrem einfachen und übersichtlichen
Betrieb und in der hohen Wirtschaftlichkeit begründet sind.