DE2854943C2 - Heizvorrichtung mit Schutzgassystem - Google Patents
Heizvorrichtung mit SchutzgassystemInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Heizvorrichtung mit mindestens einem geschlossenen Rohr, in dem mindestens
ein elektrisches Widerstandsheizelemet vorgesehen ist, und mit einem Schutzgassystem zum Einleiten eines
Schutzgases in das Rohr und zum Ableiten des Schutzgases aus dem Rohr.
Insbesondere befaßt sich die Erfindung mit Heizvorrichtungen, bei denen ein elektrisches Widerstandsheizelement,
wie z. B. ein Graphitstab, in einem die Wärme abstrahlenden Rohr angeordnet ist, wobei der Sauerstoff
aus dem Rohr entfernt und das Rohr mit einem Schutzgas, wie z. B. Stickstoff, gefüllt wird.
Heizelemente, die durch ein inertes Gas geschützt werden, sind beispielsweise in den US-PS 2147 071,
15 587 und 22 53 981 beschrieben. Bei den vorbekannten Heizvorrichtungen mit derartigen Heizelementen
haben sich jedoch Schwierigkeiten bei der Aufrcchterhaltung
des richtigen Schutzgasdruckes ergeben. Dies ist darauf zurückzuführen, daß sich der Gasdruck einerseits
in Abhängigkeit von Temperaturänderungen ändert und sich außerdem in Abhängigkeit von Lecks an
den Rohren der Heizelemente ändern kann. Wenn aber der Schutzgasdruck unter einen vorgegebenen unteren
Grenzwert absinkt, dann können Sauerstoff oder andere reaktionsfähige Gase in das Rohr eindringen und das
Heizelement beschädigen. Andererseits kann ein übermäßiger Druckanstieg in dem Rohr dazu fahren, daß das
Aus der CH-PS 5 85 498 ist ferner eine temperaturgesteuerte
Wärmekammer bekannt, bei der'zur extrem
genauen Einstellung des Temperaturwertes oder des gewünschten Temperaturgradienten in allen Bereichen
ίο der Kammer mindestens zwei elektrisch beheizte, hohlwandige
Wärmerohrc mit Kapillaren unter Bildung eines geschlossenen Raumes hinlereinandergeschaltet
werden, wobei die Temperatur in jedem Hohlwandungsteil
durch Regelung des Druckes eines in diese Räume eingeführten Kontrollgases eingestellt wird und
wobei die Hcizieistungsdichte entlang der Hohlwandungsteilc unterschiedlich einstellbar ist Bei der bekannten
Wärmekammer geht es nicht darum, in einem im Prinzip geschlossenen System einen vorgegebenen
eingesetzt werden.
schutz für Heizkörper elektrischer Widerstandsöfen bekannt,
gemäß welchem in den Ofen eindringende Außenluft zum Durchbrennen einer Oxidationssicherung
führt, wodurch über ein Relais oder dergleichen eine Abschaltung des Heizstroms oder gegebenenfalls eine
verstärkte Schulzgaszufuhr ausgelöst wird, ohne daß im übrigen eine Druckmessung durchgeführt würde.
Ausgehend vom Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine neuartige und verbesserte
Heizvorrichtung der eingangs beschriebenen Art anzugeben, bei der der Druck des Schutzgases im Inneren
des mindestens einen Rohres mit dem mindestens einen Heizelement jederzeit automatisch innerhalb eines
vorgegebenen sicheren Tolzeraiizbereiches gehalten wird, wobei der Schutzgasverbrauch gleichzeitig auf
ein Minimum reduziert werden soli.
Diese Aufgabe wird bei einer Heizvorrichtung der eingangs beschriebenen Art gemäß der Erfindung dadurch
gelöst, daß das Schutzgassystem eine auf den Innendruck
in dem Rohr ansprechende Schalteinrichtung zur Betätigung von Ventileinrichtungen umfaßt, mit deren
Hilfe dem Rohr bei Absinken des Innendruckes unter einen vorgegebenen unteren Grenzwert Schutzgas
aus einer Schutzgas-Druckquelle zuführbar ist und mit deren Hilfe bei einem einen vorgegebenen oberen
so Grenzwert überschreitenden Innendruck Schutzgas aus uem Rohr ableitbar ist.
Der entscheidende Vorteil der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung besteht darin, daß der Schutzgasdruck
im Inneren der geschlossenen Rohre ständig überwacht wird und daß ein Zuleiten von Schutzgasen und ein
Ableiten von Schutzgasen in Abhängigkeit von Druckänderungen intermittierend derart erfolgt, daß der
Schutzgasdruck in einem vorgegebenen sicheren Toleranzbereich bleibt, Dabei wird dafür gesorgt, daß kein
Schutzgas fließt, solange der Druck in dem vorgegebenen Toleranzbereich bleibt, so daß kein unnötiges Vergeuden
von Schutzgas eintritt.
In Ausgestaltung der Erfindung hat es sieb ferner als
vorteilhaft erwiesen, wenn Wameinrichtungen vorgesehen sind, mit deren Hilfe Warnsignale erzeugbar sind,
wenn aufgrund einer Fehlfunktion ein einmal cingetretender Unterdruck oder Überdruck nicht innerhalb eines
vorgegebenen Zeitintervalls derart korrigiert ist.
daß der Druck wieder in den vorgegebenen Toleranzbereich
fällt
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Zeichnungen noch näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 einen Querschnitt durch einen Ofen mit Heizelementen;
Fig.2 eine Draufsicht auf eines der Heizelemente
gemäß F i g. 1, gesehen von der Linie 2-2 in dieser Figur
in vergrößertem Maßstab;
Fig.3 und 4 vergrößerte Längsschnitte durch ein
Heizelement längs der Lirie 3-3 bzw. 4-4 in F i g. 2;
F i g. 5 ein schematisches elektrisches Schaltbild einer
Steuerschaltung für die Steuerung des Schutzgasstromes für ein Heizelement; und
F i g. 6 eine schematische Darstellung des Gaskreislaufs
für ein Heizelement
Zur Verbesserung des Verständnisses wird die Erfindung
in der Zeichnung in Verbindung mit einem Heizofen 10 erläutert, dessen Decke 11, dessen Boden 12 und
io
is
13 eine H
eizicsmniär
dessen Seitenw
in welche Werkstücke (nicht dargestellt) für ewe Wärmebehandlung einbringbar sind. Bei Heizöfen 10 der betrachteten Art werden die Werkstücke in einer gehäuseförmigen Muffel 15 angeordnet, die auf Klötzen 16 am Boden 12 der Heizkammer 14 ruht Zum Aufheizen der Heizkammer 14 sind zwischen den Seitenwänden der Muffel 15 und den Seitenwänden 13 des Heizofens 10 von der Deckel 11 desselben nach unten ragende Heizelemente 18 mit die Wärme abstrahlenden Rohren 17 vorgesehen. Während der Wärmebehandlung der Werkstücke wird die Atmosphäre in der Heizkammer 14 zwischen den der Einfachheit halber als Heizrohren 17 bezeichneten Rohren und den Werkstücken mit Hilfe eines Flügelrades 20 umgewälzt, welches am unteren Ende einer senkrechten Welle 21 montiert ist, die die Decke 11 durchgreift und durch einen Motor 23 antreibbar ist. Es besteht auch die Möglichkeit, in der Heizkammer 14 ein Vakuum zu erzeugen, in dem die Werkstücke der Wärmebehandlung unterzogen werden.
in welche Werkstücke (nicht dargestellt) für ewe Wärmebehandlung einbringbar sind. Bei Heizöfen 10 der betrachteten Art werden die Werkstücke in einer gehäuseförmigen Muffel 15 angeordnet, die auf Klötzen 16 am Boden 12 der Heizkammer 14 ruht Zum Aufheizen der Heizkammer 14 sind zwischen den Seitenwänden der Muffel 15 und den Seitenwänden 13 des Heizofens 10 von der Deckel 11 desselben nach unten ragende Heizelemente 18 mit die Wärme abstrahlenden Rohren 17 vorgesehen. Während der Wärmebehandlung der Werkstücke wird die Atmosphäre in der Heizkammer 14 zwischen den der Einfachheit halber als Heizrohren 17 bezeichneten Rohren und den Werkstücken mit Hilfe eines Flügelrades 20 umgewälzt, welches am unteren Ende einer senkrechten Welle 21 montiert ist, die die Decke 11 durchgreift und durch einen Motor 23 antreibbar ist. Es besteht auch die Möglichkeit, in der Heizkammer 14 ein Vakuum zu erzeugen, in dem die Werkstücke der Wärmebehandlung unterzogen werden.
Beim Ausführungsbeispiel besteht jedes Heizrohr 17 aus einem feuerfesten Keramikmaterial und ist an seinem
oberen Ende offen und an seinem unteren Ende geschlossen. Das obere Ende jedes Heizrohrs 17 greift
locker in eine öffnung 24 (F i g. 3) in der Decke 11 des
Heizofens IC ein und ist gegenüber de» Decke 11 durch -45
eine Packung 25 aus Steinwolle oder dergleichen isoliert, welche das Heizrohr 17 in der Öffnung 24 umgibt.
Am oberen Ende jedes Heizrohrs ist ein Kragen 26 aus Keramikmaterial (Fig.2 und 4) mittels eines starken,
hitzebeständigen Zements befestigt so
Über die Decke 11 des Heizofens 10 stehen rund um
jedes Heizrohr winkelmäßig im Abstand voneinander angeordnete Bolzen 27 vor, welche radiale Schlitze 29
des Kragens 26 durchgreifen, welcher mit Hilfe der Bolzen 27 zwischen einer Dichtung 30 auf der Decke 11 und
Muttern an den oberen Enden der Bolzen 26 festgelegt ist
Das Aufheizen jedes der Heizrohre 17 erfolgt mittels eines Paares elektrischer Widerstandsheizelemente 33
(F i g. 3), die beim Ausführungsbeispiel als Graphitstangen ausgebildet sind und daher nachstehend als Graphitstangen
33 bezeichnet werden. Die zwei Graphitstangen 33 sind nebeneinander in dem Heizrohr 17 angeordnet
und an ihren unteren Enden über einen Graphitblock 34 miteinander verbunden, der die Graphit- trf
stangen 33 elektrisch in Se.ic schallet. An ihren oberen
Enden sind die Graphitstangen 33 in Graphit-Verbindungssiangcn
35 eingeschraubt, die von einem zylindrischen, temperaturfesten Block 36 aus elektrisch isolierendem
Material umgeben si»& Der Block 36 ist gegenüber der Innenwand des Heizrohres 17 etwas nach innen
versetzt und dient als Wärmeschild für das äußerste obere Ende des Heizrohres 17 gegenüber direkter
Strahlung.
Anschlußbolzen 37 (F i g. 3) aus Kupfer sind mit ihren unteren Enden in die Verbindungsstangen 35 eingeschraubt
und stehen nach oben über eine keramische Kappe 39 vor. Letztere ist gegenüber der Oberseite des
Kragens 26 durch einen O-Ring 40 abgedichtet und mittels
Bolzen 41 festgelegt, weiche die Schlitze 29 nach oben durchgreifen. Jeder Anschlußbolzen 37 ist mittels
einer Mutter 45 und eines O-Rings 46 dichtend an der Kappe 39 festgelegt und dient dem Anbringen einer
elektrischen Zuleitung 49 mit einer Anschlußklemme 47, die mittels einer weiteren Mutter 50 an dem Anschlußbolzen
37 festgelegt ist (vgl. F i g. 2 und 3).
Wenn die elektrischen Zuleitungen *?■ mit einer Spannungsqueüe
verbunden werden, fließt der Strom über
den einen Anschlußbolzen 37, die eine Verbindungsstange 35, die eine Graphitstange 33, den Block 34, die
zweite Graphitstange 33 und die zugehörige Verbindungsstange
35 zu dem zweiten Anschlußbolzen 37. Auf diese Weise wird in den Graphitstangen 33 und den
Verbindungsstangen 35 Wärme erzeugt. Die Verbindungsstangen 35 besitzen einen größeren Durchmesser
und eine geringere Länge als die Graphitstangen 33, welche die eigentlichen Heizelemente darstellen, so daß
im Bereich der Verbindungsstangen 35 weniger Wärme erzeugt wird, wodurch sich folglich zwischen der Außenseite
des Heizofens 10 und den Graphitstangen 33 eine Wärmeübergangszone ergibt Dabei kann zum
Kühlen der Kappe 39 und der Anschlußbolzen 37 ein Kühlwasserkreislauf (nicht dargestellt) vorgesehen sein.
Wenn die Temperatur der Graphitstangen 33 auf hohe Werte, beispielsweise auf eine Temperatur von etwa
5400C ansteigt und wenn ein oxidierendes Gas vorhanden ist dann verschlechtern sich die Eigenschaften des
Graphits erheblich — gegebenenfalls tritt ein Zerfall des Graphits ein — so daß die Graphitstangen 33 nur
eine extrem kurze Lebensdauererwartung haben. Es ist daher üblich, die Graphitstangen 33 durch ein nicht-oxidierendes
Gas, wie z. B. Stickstoff, zu schützen. Dabei wird der Stickstoff in jedes der Heizrohre 17 eingeleitet,
um andere Gase aus diesen auszutreiben und um eine Oxidation der die Heizelemente bildenden Graphitstangen
33 zu verhindern.
Erfindungsgemäß wird nun der Druck des Stickstoffs (bzw. eines anderen inerten Gases) in den Heizrohren 17
ständig überwacht und innerhalb eines vorgegebenen sichere" Bereiches gehalten, um einerseits zu verhindern,
daß Leckströme aus der Atmosphäre in die Heizrohre 17 eintreten u^d um gleichzeitig zu >erhindei'n,
daß der Druck in den Heizrohren auf übermäßige Werte ansteigt Außerdem erfolgt das Zuführen von Stickstoff
zu den Heizrohren 17 und das Ableiten von Stickstoff aus den Heizt ohren 17 intermittierend und nur
dann, wenn dies erforderlich ist, um den Druck in dem vorgegebenen Bereich zu halten. Auf diese Weise wird
ein übermäßiger Stickstoffstrom durch die Heizrohre 17 vermieden.
Im einzelnen wird der Stickstoff den Heizrohren 17 von einer Druckquelle, beispielsweise einem Zylinder 53
(Fig. 6), über ein Reduzierventil 54 und ein Hauptregelventil 55 zugeführt. Letzteres ist als Magnetventil mit
einer Wicklung 56 ausgeführt und öffnet, wenn die Wicklung 56 erregt wird, wobei die Wicklung 56 über
Leitungen L-I und L-2 (F ig. SJsincincSpannungsquclle
anschlieObar ist.
Ein Verteilersystem 60 (Fig.6) steht einerseits mi»
dem Hauptregelventil SS und andererseits über Abzweigleitungen
61 mit den einzelnen Heizrohren 17 in Verbindung. Dabei ist jede Abzweigleitung 61 mit ihrem
zugeordneten Heizrohr 17 über eine Stopfbüchse 63 verbunden, welche die Kappe 39 durchgreift und gegenüber
dieser abgedichtet ist. Obwohl in der Zeichnung ein Heizofen 10 mit nur zwei Heizrohren gezeigt ist.
versteht es sich, daß mit dem Verteilersystem 60 mehrere Heizrohre verbunden sein können. Dabei kann die
Gasströmung zu jedem einzelnen Heizrohr durch ein von Hand betätigbares Ventil 64 in jeder der Abzweigleitungen
61 unterbrochen werden.
Wie F i g. 6 zeigt, weist das Vcrteilersystem 60 eine
Entlüftungslcitung 65 auf, die über ein von Hand bctii-ιίιτΚαΓς«
Venti! 6S mil einer LJfitsriiriJijk^u.Ti'*· £7 i«.
Verbindung steht. Die Ablaß- bzw. Entlüftungslcitung 65 steht ferner über ein Ventil 69 mit der Atmosphäre in
Verbindung. Das Ventil 69 ist ein Magnetventil mit einer Wicklung 70, welches bei Erregung der Wicklung 70
öffnet, wobei die Wicklung 70 über die Leitungen L-I und L-2 parallel zu der Wicklung 56 an eine Spannungsquelle anschließbar ist
Erfindungsgemäß wird der Druck in den Heizrohren 17 mit Hilfe eines druckempfindlichen Schalters 75
(F i g. 5 und 6) überwacht, der geeignet ist, den Druck im Verteilersystem 60 zu erfassen. Der Schalter 75 ist unmittelbar
stromabwärts von dem Hauptregelventil 55 angeordnet und schematisch mit einem Arm 76 dargestellt,
dessen Lage sich in Abhängigkeit vom Druck ändert. Der Arm 76 liegt in Serie zu der Parallelschaltung
der Wicklungen 56 und 70. Wenn der Druck im Verteilersystem 60 unter einen vorgegebenen Wert abfällt,
schwenkt der Arm gegen einen Schaltkoniakt 77 und verbindet die Wicklung 56 mit den Leitungen L-I und
L-2. Wenn der Druck dagegen über einen vorgegebenen oberen Grenzwert ansteigt, legt sich der Arm 76 an
einen Schaltkontakt 78 an, so daß nunmehr die Wicklung 70 erregt wird. Solange der Druck innerhalb des
vorgegebenen Bereiches liegt, befindet sich der Arm 76 zwischen den Schaltkontakten 77 und 78, so daß keine
der Wicklungen 56 bzw. 70 erregt wird. Beim Ausführungsbeispiel ist der druckempfindliche Schalter 75 so
eingestellt, daß der Arm 76 den Stromkreis über den Schaltkontakt 78 schließt, wenn der Überdruck den Atmosphärendruck
um mehr als etwa 33cm/Ws übersteigt, und daß er den Stromkreis über den Schaltkontakt
77 schließt, -renn der Oberdruck gegenüber dem
Atmosphärendruck auf weniger als etwa 73 cm/Ws absinkt
Bei der Inbetriebnahme des Heizofens 10 werden zunächst die Ventile 64 und 66 von Hand geöffnet Außerdem
wird ein von Hand betätigbarer Schalter 80 (F i g. 5), der in Serie zu dem druckempfindlichen Schalter
75 liegt, geöffnet, der eine Erregung der Wicklungen
56 und 70 verhindert und damit bewirkt, daß die Ventile 55 und 69 geschlossen werden. Nunmehr wird die Unterdruckpumpe
67 eingeschaltet, so daß die Luft aus den Heizrohren 17 durch das Verteilersystem 60 mit der
Entlüftungsleitung 65 und dem Ventil 66 schnell abgesaugt wird. Anschließend wird die Unterdruckpumpe 67
stillgesetzt und das Ventil 66 wird von Hand geschlossen. Unmittelbar zuvor wird jedoch der von Hand betätigbare
Schalter 80 geschlossen, so daß die Wicklung 56 über den Arm 76 und den Schaltkontakt 77 des druckempfindlichen
Schalters 75 erregt wird. Dementsprechcnd wird das Haiipircgclvcnlil 55 b/w. das Einlaßventil
geöffnet, so daß den Heizrohren 17 Stickstoff zugeführt
wird. Dieses »Spülen« der Heizrohre 17 kann während des Zeitintervalls durchgeführt werden, in dem die
Graphitstangen 33 auf eine Temperatur von etwa 370° C aufgeheizt werden, da unterhalb dieser Temperatur keine
merkliche Oxidation des Graphits eintritt.
Nach dem Schließen des Ventil:: 66 fließt der Stickstoff
über das Hauptregelventil 55 weiter zu den Heizrohren 17, bis der Druck ausreichend hoch ist. um den
Schaltarm 76 von dem Schaltkontakt 77 abzuheben. Hierdurch wird die Erregung für die Wicklung 56 unterbrochen,
so daß das Ventil 55 schließt und den Stickstoffstrom zu den Heizrohren 17 unterbricht.
ΙΊ Wenn das Ventil 55 schließt, liegt der Stickstoffdruck
in den Heizrohren 17 etwas über dem Atmosphärendruck, so diiß verhindert wird, daß Luft aus der Atmosphürc
- - - - .. _
phils'angen 33 damit gegen Oxidation geschützt sind.
kann ihre Temperatur zur Aufheizung der Hcizkanimer 14 weiter angehoben werden. Wenn die Temperatur in
den Heizrohren 17 ansteigt, dann steigt aber auch der Stickstoffdruck an. Wenn dabei der obere Grenzwert
des vorgegebenen Druckbereichs überschritten wird.
dann legt sich der Schaltarm 76 des druckempfindlichen Schalters 75 an den Schaltkontakt 78 an, wodurch die
Wicklung 70 erregt und das Ventil 69 geöffnet wird. Der Stickstoff kann nunmehr aus den Heizrohren 17 über
die Entlüftungsleitung 65 abfließen, wodurch der Druck in den Heizrohren 17 abgebaut v/ird, so daß verhindert
wird, daß die Heizrohre 17 und/Guer die O-Ringe 40,46
beschädigt werden. Wenn der Druck dabei unter den oberen Grenzwert abgefallen ist. löst sich der Schaltarm
76 wieder von dem Schaltkontakt 78, so daß das Ventil 69 wieder geschlossen wird, ehe unnötig viel Stickstoff
abgeblasen wurde.
Für den Fall, daß die Heizrohre 17 lecken, fällt der
Druck letztlich bis auf einen Wert ab, bei dem sich der Schaltarm 76 an den Schaltkontakt 77 anlegt. In diesem
Fall wird das Ventil 55 erneut geöffnet so daß zusätzlicher Stickstoff in die Heizrohre 17 fließen kann, wodurch
verhindert wird, daß Luft aus der Atmosphäre in die Heizrohre 17 eindringt und zu einer Schädigung der
Graphitstangen 33 führt
Es ist wichtig, daß zusätzlicher Stickstoff den Heizrohren 17 nur in solchen Mengen zugeführt wird, wie
dies erforderlich ist. um die Stickstoffmenge zu ergänzen, die durch Lecks, insbesondere an den oberen Enden
der Heizrohre 17 ausgetreten ist Der Stickstoffstrom
so wird folglich nur intermittierend und nicht kontinuierlich eingeschaltet, so daß zum Schutz der Graphitstangen
33 nur eine relativ geringe Stickstoffmenge benötigt wird.
Vorzugsweise sind in Ausgestaltung der Erfindung Warneinrichtungen vorgesehen, mit deren Hilfe Warnsignale erzeugbar sind, wenn der Druck in den Heizrohren 17 über ein vorgegebenes Zeitintervall hinaus zu hoch oder zu niedrig bleibt Beim Ausführungsbeispiel umfassen die Warneinrichtungen Verzögerungsrelais CA 1 und CR2 (Fig. 5% Warnlampen 83 und 84 und eine Alarmglocke 85. Die Relais CR1 und CA 2 werden erregt wenn sich der Schaltarm 76 an die Schaltkontakte 77 bzw. 78 anlegt Wenn die Wicklung 56 nicht entregt wiri um das Ventil 55 innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls von beispielsweise 15 Sekunden zu schließen, nachdem der Schaltann 76 zuerst in Kontakt mit dem Schaltkontakt 77 gelangt ist, dann fällt das Verzögerungsrelais CR 1 ab und schließt seine Kontakte
Vorzugsweise sind in Ausgestaltung der Erfindung Warneinrichtungen vorgesehen, mit deren Hilfe Warnsignale erzeugbar sind, wenn der Druck in den Heizrohren 17 über ein vorgegebenes Zeitintervall hinaus zu hoch oder zu niedrig bleibt Beim Ausführungsbeispiel umfassen die Warneinrichtungen Verzögerungsrelais CA 1 und CR2 (Fig. 5% Warnlampen 83 und 84 und eine Alarmglocke 85. Die Relais CR1 und CA 2 werden erregt wenn sich der Schaltarm 76 an die Schaltkontakte 77 bzw. 78 anlegt Wenn die Wicklung 56 nicht entregt wiri um das Ventil 55 innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls von beispielsweise 15 Sekunden zu schließen, nachdem der Schaltann 76 zuerst in Kontakt mit dem Schaltkontakt 77 gelangt ist, dann fällt das Verzögerungsrelais CR 1 ab und schließt seine Kontakte
CR 1-1, wodurch die Warnlampe 83 und die Alarmglokke
85 eingeschaltet werden. Die Bedienungsperson wird dadurch darauf aufmerksam gemacht, daß eine unerwartet
lange Zeit verstrichen ist ohne daß der Stickstoffdruck wieder auf einen sicheren Wert angestiegen
ist, was auf ein übermäßiges Lecken des Systems hinweisen Vinn. Wenn das Relais CR 2 über ein vorgegebenes
Zeitintervall von beispielsweise 15 Sekunden hinaus erregt bleibt, fällt es ebenfalls ab und schließt seine Kontakte
CR 2-1, wodurch die Warnlampe $4 und die Alarmglocke 85 eingeschaltet werden. Hierdurch wird
die Bedienungsperson des Ofens 10 darauf hingewiesen, daß der Druck in den Heizrohren 17 nicht auf einen
sicheren Wert abgesenkt wurde, und daß eine Reparatur des Entlüfungsventils 69 bzw. seiner Erregerwicklung
70 erforderlich ist.
25
30
40
45
50
55
Claims (4)
1. Heizvorrichtung mit mindestens einem geschlossenen Rohr, in dem mindestens ein elektrisches
Widerstandsheizelement vorgesehen ist, und mit einem Schutzgassystem zum Einleiten eines
Schutzgases in das Rohr und zum Ableiten des Schutzgases aus dem Rohr, dadurch gekennzeichnet,
daß das Schutzgassystem eine auf den Innendruck in dem Rohr ansprechende Schalteinrichtung
(75) zur Betätigung von Ventileinrichlungen (55,56,69,70) umfaßt, mit derer. Hilfe dem Rohr
(17) bei Absinken des Innendruckes unter einem vorgegebenen
unteren Grenzwert Schutzgas aus einer Schutzgas-Druckquelle (53,54) zuführbar ist und mit
deren Hilfe bei einem einen vorgegebenen oberen Grenzwert überschreitenden Innendruck Schutzgas
aus dem BcAr (17) ableitbar ist.
2. Heizvorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet,
daß Wameinrichtungen (CR 1, CR 2, 83 bis 85) vorgesehen sind, mit deren Hilfe Warnsignale
auslösbar sind, wenn die Dauer des Ober- und/
oder Unterschreitens der vorgegebenen Grenzwerte des Druckes ein vorgegebenes Zeitintervall übersteigt
3. Heizvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wameinrichtungen (CR 1,
CR 2,83 bis 85) derart ausgebildet sind, daß mit ihrer
Hilfe bei Überschreiten des oberen Grenzwertes des Druckes einerseits unrt des uptsren Grenzwertes des
Druckes andererseits unterschiedliche Warnsignale auslösbar sind.
4. Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1
bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtungen (55, 56, 69, 70) ein Einlaßventil (55) und ein
Auslaßventil (69) aufweisen, und daß beide Ventile (55,69) durch die Schalteinrichtung (75) bei einem in
dem vorgegebenen Toleranzbereich zwischen den beiden vorgegebenen Grenzwerten liegenden
Druck sperrbar sind.
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PL216964A1 (de) * | 1979-07-07 | 1981-02-13 | Biuro P Przemyslu Metal | |
DE3024709A1 (de) * | 1980-06-30 | 1982-01-28 | Leybold-Heraeus GmbH, 5000 Köln | Transportbehaelter fuer metallschmelzen |
EP0088683A1 (de) * | 1982-03-10 | 1983-09-14 | Louis Graniou | Elektrischer Ofen für hohe Temperatur, dessen Widerstände aus senkrechten, leitenden Heizröhren bestehen, die durch gekühlte Befestigungsröhren gehalten werden |
DE3600019A1 (de) * | 1985-02-11 | 1986-08-14 | Scantherm A/S, Fredrikstad | Verfahren zum zufuehren von waermeenergie zu einer metallschmelze und dabei verwendbares heizelement |
US4653935A (en) * | 1985-05-13 | 1987-03-31 | Daily Jeffrey N | Thermocouple containment chamber |
US4848927A (en) * | 1985-05-13 | 1989-07-18 | Daily Instruments, Inc. | Thermocouple containment chamber |
DE3620203A1 (de) * | 1986-06-16 | 1987-12-17 | Riedhammer Ludwig Gmbh | Heizelement |
FR2600855B1 (fr) * | 1986-06-26 | 1988-08-05 | Electricite De France | Dispositif de chauffage electrique comportant une gaine metallique |
FR2622382B2 (fr) * | 1986-06-26 | 1994-08-19 | Electricite De France | Dispositif de chauffage electrique comportant une gaine metallique associe a un circuit d'alimentation en gaz inerte |
FR2622381B1 (fr) * | 1987-10-21 | 1990-03-16 | Electricite De France | Thermoplongeur electrique |
US5097114A (en) * | 1990-04-17 | 1992-03-17 | General Signal Corporation | Low-voltage heating device |
GB2258592A (en) * | 1991-08-09 | 1993-02-10 | Paul Walter Dominic Tolkien | Inert gas protects carbon heating element |
DE4206851A1 (de) * | 1992-03-05 | 1993-09-09 | Riedhammer Gmbh Co Kg | Heizrohr fuer einen industrieofen, industrieofen und verfahren zur beheizung des ofens |
DE4446530A1 (de) * | 1994-12-24 | 1996-06-27 | Abb Patent Gmbh | Deglorofen |
NO954252L (no) * | 1995-10-25 | 1997-04-28 | Elkem Materials | Elektrisk varmeelement |
GB2399527B (en) * | 2003-03-21 | 2005-08-31 | Pyrotek Engineering Materials | Continuous casting installation & process |
JPWO2006022131A1 (ja) * | 2004-08-25 | 2008-05-08 | イビデン株式会社 | 焼成炉及びその焼成炉を用いた多孔質セラミック焼成体の製造方法 |
SE532190C2 (sv) * | 2007-09-25 | 2009-11-10 | Sandvik Intellectual Property | Tilledare för elektriska motståndselement |
JP5830586B1 (ja) * | 2014-07-23 | 2015-12-09 | 株式会社Ihi | 浸炭装置 |
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US2147071A (en) * | 1939-02-14 | Electric furnace | ||
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US2215587A (en) * | 1936-04-02 | 1940-09-24 | Siemens Ag | Rodlike heating element |
DE679435C (de) * | 1938-05-28 | 1939-08-05 | Stahlwerk Kabel C Pouplier Jr | Verfahren zum Schutze der elektrischen Heizelemente gegen eine schaedliche Einwirkung von Schutzgas |
US2253981A (en) * | 1938-07-28 | 1941-08-26 | Manufactures Des Glaccs & Prod | Current supply device for resistors of electric furnaces |
US2320172A (en) * | 1939-06-19 | 1943-05-25 | Swindell Dressler Corp | Tunnel kiln |
DE914297C (de) * | 1944-03-30 | 1954-07-01 | Aeg | Oxydationsschutz fuer Heizkoerper elektrischer Widerstandsoefen |
FR1011429A (fr) * | 1949-02-07 | 1952-06-23 | élément de chauffage électrique pour fours de fusion | |
DE1024650B (de) * | 1955-09-21 | 1958-02-20 | Siemens Ag | Sicherheitseinrichtung an Vakuum-Induktionsoefen u. dgl. |
DE1269749B (de) * | 1958-09-12 | 1968-06-06 | Michael Cole | Heizpatrone fuer Elektrooefen |
US3053919A (en) * | 1959-12-22 | 1962-09-11 | Oregon Metallurgical Corp | Furnace construction |
GB1488784A (en) * | 1976-02-16 | 1977-10-12 | Syaskin J | Furnace for melting highly reactive metals |
-
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