CH348419A - Verfahren und Vorrichtung zum Glühen, insbesondere zum Blankglühen von Metallgegenständen - Google Patents

Description

  Verfahren und Vorrichtung zum Glühen,  insbesondere zum     Blankglühen    von Metallgegenständen    Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine  Vorrichtung zum Glühen, insbesondere zum Blank  glühen von     Metallgegenständen,    wie Drähten,     Bän-          clern,    Rohren usw.  



  Es ist bereits bekannt. zu glühende Metallteile  in einen verschliessbaren Glühtopf einzubringen, den       'geschlossenen    Glühtopf in einen Glühofen zu setzen  und das Topfinnere durch ein am     Glühtopfdeckel     befindliches Ventil über eine entsprechende Leitung  durch eine Pumpe zu evakuieren, so dass die auf dem       Glühgut    haftenden Schmiermittel, die bis zur Errei  chung einer bestimmten Temperatur veraasen, abge  saugt werden. Nach dem Fertigglühen wird das Ventil  geschlossen, der Topf aus dem Ofen herausgenom  men und in eine     Abkühlgrube        cestellt.    Nach dem  Abkühlen wird das Ventil geöffnet, so dass die Aussen  luft einströmen und der Topf geöffnet werden kann.  



  Dieses Verfahren hat den Nachteil, dass infolge  des Vakuums im Topf während des Glühprozesses  nur strahlende Wärme an das Glühgut übertragen  wird und der Energiebedarf höher als bei einem mit  Luft gefüllten Topf ist. Dadurch dauert auch die  Abkühlung entsprechend lange.  



  Weiterhin ist bei diesem Verfahren der Glühtopf  während der Gesamten Glühdauer einem Aussendruck  von 1     Ata    ausgesetzt, so dass die Wandstärke über  mässig stark sein muss und, da die Glühtöpfe meist  aus teuerem     Chromnickelstahl    bestehen, auch die  behandelten Erzeugnisse stark verteuert werden.  



  Zur Verbesserung dieses Verfahrens ist bereits  vorgeschlagen worden, die Evakuierung des Glüh  topfes nur so lange aufrecht zu erhalten, bis die dem  Glühcut anhaftenden Schmiermittel vergast und ab  gesaugt sind, was im allgemeinen bei 450  der Fall  ist und erst dann für das erforderliche     Weiterglühen     des Gutes auf höheren Temperaturen, z. B. bei Eisen    zwischen 700 und 7503 ein     Schutz=as,    wie Wasser  stoff, Stickstoff oder     der@@leichen    in den Topf einzu  lassen. so dass derselbe bei diesen höheren Tempe  raturen     'gegen    Druck entlastet ist.  



  Dadurch kann die Wandstärke der Töpfe bereits  vermindert werden, weil der äussere Überdruck von  1     Ata    nur bis zu Temperaturen von 450" aufgenom  men zu werden braucht. Auch die     Aufheiz-    und Ab  kühlzeiten  erden     ;erinier,    weil das eingeströmte  Gas die Wärme besser leitet.  



  Es ist weiterhin bekannt,     Einsatzglühtöpfe    nach  Beschicken, Evakuieren und Einsetzen in den Heiz  raum zuerst bis auf 700  zu erhitzen und erst dann,  das heisst bei sehr hohen Temperaturen unter Auf  rechterhaltung des Vakuums im     Glühtopf    auch das  Ofeninnere zu evakuieren, um den Topf bei diesen  hohen Temperaturen gegen den vorhandenen Aussen  druck zu entlasten.  



  Auch bei diesem Verfahren ist es erforderlich,  dem Glühtopf eine erhebliche Wandstärke zu geben,  welche dem Aussendruck bei den vorerwähnten An  fangstemperaturen noch widersteht.  



  Die Erfindung Geht einen neuen Weg, der es  ermöglicht, die das     Glühgut    aufnehmenden     yBehälter,     wie     Glühtöpfe,    Hauben, Muffeln oder dergleichen  mit Wandstärken herzustellen, die keinerlei Druck  oder jedenfalls keinen wesentlichen Druck mehr auf  zunehmen haben, sondern lediglich der Behälter  funktion dienen.  



  Nach der Erfindung besteht das Verfahren zum  Glühen von Metallgegenständen, die in einem solchen  Behälter eingebracht sind und wobei der Bettälter  in einen Ofen eingesetzt ist, darin,     dass    der zum  Glühen geschlossene Behälter und der ihn umge  bende, ebenfalls geschlossene     Ofenglühraum    gleich  zeitig und derart evakuiert werden, dass die Behälter-           wandung        jederzeit        völlig    oder nahezu druckent  lastet ist.  



  Durch die     Erfindunz    werden     erstmalig    aus teurem  Werkstoff, z. B. C     liromnickeistaliI.        hen-,estellte    Be  hälter für     Glühverfahren        verwendbar,    die bisher nicht       mö@,liche    dünne Wandstärken, z. B. von 3 bis 4 mm  Dick. haben.

   Die Erfindung besteht also darin, dass  der Druck im Behälter und im     Ofenglühraurn    jeder  zeit gleich oder annähernd gleich gehalten wird,  wobei die     Evakuierung    sowohl im Behälter als auch  im     Ofen±!lühraum    zweckmässig     2leiehzeitia    und zu  mindest annähernd     gleichmässig,    erhöht, vermindert  oder aufgehoben werden kann.  



  Bei diesem     Glühverfahren    wird vorteilhaft in den  entsprechend dem     Ofenglühraum    evakuierten Behäl  ter schon während des Glühprozesses. z. B. nach Ver  gasung und Abzug der dem     Glühgut    anhaftenden  Schmiermittel,     vorzu-sweise    unter gleichzeitiger ent  sprechender     Minderung    bzw. Aufhebung des Ofen  glühraumvakuums ein     Schutzgas,    wie Wasserstoff  oder Stickstoff eingelassen.  



  Dieser Ausgleich, unter     Verwendung    des     vor-          C          e        rw,        'ilinten        Schutuases        oder        der--leichen        für        das        Be-          hälterinnere,    ist natürlich nicht in allen Fällen wäh  rend des Glühprozesses notwendig, z. B. dann nicht,  wenn das     Glühgut    keine zu vergasenden und abzu  saugenden Schmiermittel     aufweist.     



  In diesem Fall kann zweckmässig das Schutzas  dem Behälter unter     @zleichzeiti,-,er        y    entsprechender       Minderung    bzw. Aufhebung des     Ofenglühraum-          vakuums    erst kurz vor Abschluss des Glühprozesses,  z. B. vor     Herausnahme    des Behälters aus dem Ofen  zum Abkühlen, zugeführt werden.  



  Wie     ein,an2s    erwähnt, ist das Verfahren nicht  auf Glühtöpfe beschränkt,     sondern    kann in entspre  chender Weise auch bei Hauben. Muffeln oder     der-          gleichen    zur Anwendung kommen. Ebenso ist es für  die Durchführung des Verfahrens nicht erforderlich,  bestimmte Öfen oder     Ofengattungen    zu verwenden,  da es nur erforderlich ist. einen solchen Ofen zu  benutzen. dessen Glühraum verschliess- und     evakuier-          bar    ist. Demgemäss können für das Verfahren gemäss       Erfindung    Elektroöfen oder auch andere Öfen be  nutzt werden, z.

   B. solche, deren     Beheizung    durch  Gas oder<B>Öl</B> mittels     Strahlbrennern    erfolgt, wie sie  bekannt sind.  



  Einzelheiten des Verfahrens und der zur Durch  führuni desselben benutzten Vorrichtungen gehen  aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezug  nahme auf die     Zeichnung    hervor, die beispielsweise  Ausführungsformen solcher     Vorrichtungen    zeigt. In  der     Zeichnung    sind:       Fig.    1 ein Elektroofen mit     eingesetztem        Glühtopf     und den zur Durchführung des Verfahrens notwen  digen oder zweckmässigen Hilfsmitteln,       Fig.2    ein ähnlicher, aber     gas-    bzw. ölbeheizter  Ofen, ebenfalls mit     eingesetztem        Glühtopf    und den  gleichen Hilfsmitteln.  



       Fig.3    ein für das Verfahren gemäss Erfindung  verwendbarer Glühtopf.    In der Zeichnung sind entsprechende Teile mit  gleichen     Bezugszeichen    bezeichnet. Für die Erfindung  unwesentliche Einzelheiten sind nicht bezeichnet  und beschrieben.  



  In     Fi\g.    1 ist der mit     einem        1Zetallmantel    1 und  einer     Ausmauerung    2     versehene    Ofen, in dem die       elektrischen        Heizelcmcnte    3     an@zebracht    sind, teil  weise im Boden     4.        eingebaut.    In dem Ofen befindet  sich der dünnwandige Glühtopf 5, welcher durch  einen oberen,     wasser@,ekühlten        Umfangsring    6 mittels  einer Ringdichtung 6' dichtend auf dem oberen, eben  falls wassergekühlten     Ofenring    7 ruht.

   Der Glühtopf  ist durch einen Deckel 3 verschliessbar, welcher  durch Schraubenbolzen 9 mit Aussenmuttern und  Klauen 10 auf den Topf     gepresst    wird und in der  Mitte ein     Pyrometerrohr    1 1 enthält. Auf dem Deckel  ist mit einem Verbindungsrohr 12 ins Innere des  Topfes eine     Ventilvorrichtung    13     befestigt,    die aus  einem Absperrventil 14 und einem     Druckre;ulier-          ventil    15 besteht. 16 ist eine der beiden Ösen. mittels  derer der Topf in den Ofen     cinbringbar    und heraus  nehmbar ist.

   An der     Ventilvorrichtung    13 befindet  sich ein lösbarer, biegsamer Schlauch 17, der mit  einer     Evakuierun,-,sleitun(i    15 verbunden ist, die zu  einer Vakuumpumpe 19 führt und oben ein Lüftungs  ventil 20     trägt.    Ein     Abzweigrohr    21 der     Leitung    18  führt über ein     Absperrventil        22    und das Rohr 23  in das Ofeninnere. 24 und 25 sind den Unterdruck  anzeigende Vakuummeter.

   An die Ventilvorrichtung  13 ist über das     Druckregulierventil    15 eine Schlauch  leituni 26 angeschlossen, die zu einer     Flasche    27  führt, welche das Schutzaas oder das     inerte    Medium  zum Einlass in den Glühtopf enthält.  



  Das normalerweise in dem     Glühtopf    befindliche  zu glühende Gut ist der Einfachheit halber nicht     dar-          -estellt.    Ebenso sind die     Leitunken    für den elek  trischen Heizstrom und eventuell nötige     Re,uliervor-          richtungen    nicht     gezeigt.     



  Bei dem in Fit,. 2 dargestellten Ofen mit dem  darin befindlichen     Glühtopf    sind die wesentlichen  Teile die     (yleichen    wie in     Fig.    1. In diesem Falle  handelt es sich im     Gegensatz    zu dem vorher darge  stellten Elektroofen um einen Ofen für Gas- oder  Ölfeuerung.

   Der ebenfalls mit einem Metallmantel 1  und     Ausmauerung    2 versehene Ofen ist mit einer       Brennstoffzuführleitung    28, einer erforderlichen Luft  leitung 29 und einem     Vorwärmer    30 für die Ver  brennungsluft versehen und hat im Innern die an  die Brenner 31     angeschlossenen    Strahlrohre 32,  welche die erforderliche     Wärnie    an den Glühtopf  abgeben. Mit 33 ist die     Abgasleitung    bezeichnet,  welche durch den     Luftvorwärmcr    hindurchgeht.  



  Die Zahl der Strahlrohre     ini    Ofen richtet sich  nach den jeweiligen Erfordernissen. Im allgemeinen       benü,-yen    sechs über dem     Umfan-    des Ofeninnern  verteilte Strahlrohre, um die erforderliche Wärme zu  liefern.  



       Fing.    3 zeigt einen zum Einsatz in den     Ofen    be  stimmten Glühtopf 5 mehr im einzelnen, teilweise im       Län2ssehnitt.    Der Topf mit dem Rohr 12 zur Eva-           @uieruna    über das Ventil 14 und zum Einlass eines       Schutzgases    oder dergleichen über das Ventil 15 hat       inen        Le\"        ölbten    Boden 34.

   Der Rand des Topfes       i-L        @N-ie        vorher    erwähnt, durch den hohlen Umfangs  ring 6     @(ekühlt.    Mit 35 und 36 sind die     Kühlwasser-          /_ei-    und     -AblcituniTsanschlüsse    bezeichnet. 16 ist, wie       -.        orher        beschrieben,    eine der beiden am Topfdeckel 8       :@@festiaten    Ösen zum Einsetzen und zur Heraus  nahme- in bzw. aus dem Ofen.

   Mittels der auf dem       Umfan,        verteilten    Schraubenbolzen 9 und der     dazu-          _ehörigen    oberen     Muttern    ist der Topfdeckel über die  Klauen<B>10</B>     \@eaen    die obere freie Topfkante     anpress-          har,    das heisst schliessbar. In der Mitte des Topf  deckels befindet sich, wie vorher erwähnt, ein in das  Innere des Topfes vorstehendes     Pyrometerrohr    11.

    Unter dem Topfdeckel ist ein einen ausreichenden       Zwischenraum    begrenzender Isolierdeckel 37     be-          festi@,t.    In Taschendes Topfdeckels sind in den Topf  reichende     Tragstangen    38 angeordnet, die unten  einen Tragstern 39 halten, auf dem das in den Topf       cin!7ebracllte    zu Glühende Material liegt.  



  Die     Wirkungsweise    der dargestellten Vorrichtun  gen beim Verfahren     aemäss    der     Erfindun-    ist     fol-ende.     Nach Einsatz des mit Material gefüllten     Glüh-          topfes    5 in den Ofen, dichtem Abschluss     des    Ofen  innern, was im     ellaemeinen    durch das Gewicht des  Topfes mittels der Dichtung 6' geschieht, und dich  tem     Abschluss    des Topfdeckels 8 auf dem Topf 5       @@-ird        @,leichzeitia    über die vorerwähnten Leitungen  durch     die;

      Vakuumpumpe 19 sowohl das Behälter  innere als auch der     Ofenglühraum    wunschgemäss       evakuiert,    so dass der Topf druckentlastet ist.  



  Bei Bedarf, das heisst schon während des Glüh  prozesses, z. B. nach völlig erfolgter     Absauaung    sich  im Topf entwickelnder     gasförmiger    Stoffe, kann aus  Bier     Flasche    27 ein Schutzaas oder ein     inerter    Stoff  in das 'kopfinnere eingelassen werden, wobei dem  entsprechend die Evakuierung des     Ofenglühraumes     vermindert bzw. aufgehoben wird.  



  Wie vorher erwähnt, kann das Schutzgas auch  erst kurz vor     Absehluss    des Glühprozesses und vor       Herausnahme    des Topfes aus dem Ofen in den Topf       cinuelassen    werden, und zwar ebenfalls unter entspre  chender     \linderun@a    oder Aufhebung des Vakuums  im     Ofenglühraum.    In jedem Falle ist es möglich,    einen sehr dünnwandigen Topf ohne     Druckbeanspru-          chuna    desselben bei vollen Glühtemperaturen aus  dem Ofen zu entfernen und ihn ausserhalb des Ofens,  z. B. in einer     Abkühlgrube    abzukühlen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH I Verfahren zum Glühen, insbesondere zum Blank glühen von in einem Behälter befindlichen Metall- ae2enstä nden in einem Ofen, dadurch gekennzeich net, dass der zum Glühen geschlossene Behälter und der ihn umgebende, ebenfalls geschlossene Ofenglüh- raum aleichzeitia und derart evakuiert werden, dass die Behälterwandung jederzeit völlig oder nahezu druckentlastet ist. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Evakuierung sowohl im Be hälter als auch im Ofenglühraum gleichzeitig und zumindest annähernd cleichmiissiG erhöht, vermindert oder aufgehoben wird. 2. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass in den entsprechend dem Va kuum im OfenL?lühraum evakuierten Behälter wäh rend des Glühprozesses nach Vergasung und Abzug der dem Glühout anhaftenden Schmiermittel unter gleichzeitiger entsprechender Minderung bzw.

   Auf hebung des Ofenglühraumvakuums ein Schutzgas, wie Wasserstoff oder Stickstoff eingelassen wird. 3. Verfahren nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzgas dem Behälter unter gleichzeitiger entsprechender Minderung bzw. Aufhebung des Ofenglühraumvakuums erst kurz vor Abschluss des Glühprozesses vor Herausnahme des Behälters aus dem Ofen zum Abkühlen zugeführt wird.

   PATENTANSPRUCH 11 Vorrichtung zur Durehführunz des Verfahrens nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass dieselbe einen Glühofen und einen darin einsetzbaren Glühtopf enthält, der Glühtopf (5) und der Ofen- glühraum bei eingesetztem Topf dicht verschliessbar sind, und beide je eine Anschlussleitung (12, 23) aufweisen, mittels derer das Topf- und Ofeninnere durch eine Vakuumeinrichtung (19) evakuierbar sind.