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Verfahren und Vorrichtung zur Verhinderung der Oxydation oder ähnlicher
Einwirkungen beim Erhitzen von band- oder drahtförmigen metallen oder Metallegierungen.
Das Härten, Vergüten usw. von Bandstahlen oder Stahldrähten u. ä. bandförmigen Metallen
geschieht im allgemeinen und nach bekannten Verfahren derart, daß .die ringförmig
aufgewickelten Bänder usw. von einer Krone oder einem Haspel ablaufend in gestrecktem
Zustande zwecks Erhitzens -auf die Härte- bzw. Vergütetemperatur durch eine Muffel
aus feuerfestem Stein o. ä. geführt werden, beim Austritt aus dieser Muffel in einem
0l-, Blei-, Salz- oder Wasserbade oder an Luft abgeschreckt und so gehärtet oder
vergütet werden, dann je nach Bedarf nochmals über eine erwärmte Muffel geschickt
werden, um angelassen zu werden, um alsdann von einer Wickeltrommel wieder zum Ringe
aufgewickelt zu werden. Die zu diesem Zwecke benutzten Ofen sind je nach dem Querschnitte
des Gutes, der z. B. bei Bandstahl zwischen 2 und 4.5o mm Breite und zwischen o,o5
und .t mm Dicke schwanken kann, q. bis i2 m lang und durch Kohle, Gas oder Elektrizität
usw. beheizt. Der Querschnitt der Muffeln wird dem Querschnitte des Glühgutes möglichst
angepaßt. Zwecks besserer Wärmeausnutzung kann man dabei im allgemeinen mehrere
Muffeln - bei dünnen Drähten bis zu dreißig -nebeneinanderlegen, die von einer einzigen
Wärmequelle beheizt werden, und schickt nun mehrere Bänder nebeneinander, aber in
»eigener Muffel« laufend, durch den Ofen hindurch. Nur für Härtung über etwa i5o
mm breiter Bänder verwendet man Ofen mit nur einer Muffel entsprechender Breite.
Für die Härtung z. B. 2o bis 8o mm breiter Bänder bedient man sich im allgemeinen
eines Ofens mit vier nebeneinanderliegenden, in einem einzigen sogenannten »Kanalstein.:;
angeordneten Muffeln, wobei jede, Muffeletwa ioo mm breit und 6o mm hoch ist.
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Wenn man auch die Eintritts- und Austrittsöffnungen der Muffeln noch
so gut verschließt, so läßt sich doch infolge des zu großen freien Querschnitts
in der Muffel eine erhebliche Oxydation des zu härtenden usw. Gutes nicht vermeiden.
Die entstehenden Oxydschichten müssen dann in langwierigen und kostspieligen Schleif-
und Polierprozessen wieder entfernt werden, da Bänder oder Drähte usw. mit solchen
Schichten vielfach nicht brauchbar sind. Die Härte dieser Schichten macht ferner
ein sehr scharf angreifendes Schleifmittel notwendig, das starke Riefen und Verletzungen
auf ,len Bändern hervorruft, die nicht wieder zu beseitigen sind und z. B. ein einwandfreies
Vernickeln der Bänder oder aus ihnen gefertigter Teile sowie ähnliche Verfeinerungsmaßnahmen
unmöglich machen, da diese Riefen stets sichtbar bleiben und das fragliche Stück
unansehnlich und unbrauchbar machen. Zahlreiche auch im Betriebe des Erfinders gemachte
Versuche, die Oxydation zu verhindern oder zu mildern, haben zu keinem befriedigenden
Ergebnis geführt. Als solche -seien genannt: das Einblasen oder Einströmenlassen
nicht oxydierender Gase, wie Stickstoff, Kohlensäure, Wasserstoff usw., in die Muffeln
auch unter Druck. Da es nicht gelingt, die Muffeln durchaus dicht zu halten und
sie sowohl am Ein- und Austritt gegen die äußere Luft wie auch im Innern .gegen
oxydierende Feuergase, die durch die Fugen zwischen den Formsteinen oder Steinen
eindringen, abzusperren, müssen alle derartigen Versuche fehlschlagen.
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Erfindungsgemäß wird auf einfache und billige Weise die erwähnte.Oxydation
fast ganz verhindert oder doch auf ein Mindermaß beschränkt, so daß die spätere
Entfernung der nunmehr dünnen Oxydschichten leicht und ohne nachträglich auftretende
Fehler möglich ist.
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Erreicht wird dies dadurch, daß das Gut zwischen hitzebeständigen,
in der Muffel angeordneten Platten, deren Abstand der Dicke des Gutes angepaßt wird,
hindurchgezogen wird. Die Form der Flächen der Platten, die mit dem zu erhitzenden
Gute in Berührung kommt, richtet sich hierbei nach dem Querschnitt des. Gutes, so
daß alle in Frage kommenden Profile auf diese Weise behandelt werden können. Das
Erhitzen nach dem eben beschriebenen Verfahren besitzt auch den Vorteil, daß in
ein und derselben Muffel die verschiedensten Profile erhitzt werden können.
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In die vorhandenen und gebräuchlichen Muffeln wird zunächst eine saubere,
durchaus
glatte und blanke, etwa 6 bis i o mm dicke Platte von
der annähernden Breite der Muffel über deren ganze Länge auf den Boden derselben
eingeführt. Diese Platte muß aus einem hitzebeständigen Werkstoff bestehen, der
nicht rauh sein darf und zweckmäßig aus einem hochfeuerfesten Stahle besteht, wie
er an sich bekannt ist. Er darf weder verschlacken noch sonstwie angegriffen werden.
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Beim Erhitzen von Bandstahl wird zu-111 chst das zu erhitzende Band
usw. in bekannter Weise eingeführt oder mit Hilfe eines Drahtes oder Ausfallstreifens
eingefädelt. Über das eingefädelte Gut wird nun eine genau gleiche Platte wie die
auf dem Boden der Muffel liegende eingeführt, so daß das zu härtende Gut während-
der ganzen Dauer des Dürchlaufens durch die Muffel zwischen diesen Platten sich
bewegt; es wird von ihnen fest umschlossen, wobei die obere Platte durch ihr einfaches
Gewicht wirkt, das man auf beliebige Weise, z. B. durch Verdickung der Platte, auch
vergrößern kann. Man kann auch jeden beliebigen Querschnitt auf diese Weise erhitzen,
wenn man die Berührungsflächen der Platten der Oberfläche des Gutes anpaßt. Das
zu härtende Gut v erläßt die Muffeln dann erfahrungsgemäß praktisch ohne Oxydbildung.
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Das Einfädeln des Gutes wird durch die eingelegten Platten erheblich
erschwert. Um das Einfädeln zu vereinfachen, empfiehlt es sich, bei Gebrauch der
beschriebenen Platten den Anfang des neuen Bandes mit dem Ende des vorlaufenden
durch Schweißen oder Nieten in bekannter Weise zu verbinden, so daß das vorlaufende
Band das neue einfädelt. Es wird sich im praktischen Betriebe jedoch häufig nicht
vermeiden lassen, neu einfädeln zu müssen. Dann bleibt nichts anderes übrig, als
die obere Einlegeplatte zu entfernen und sie nach dem Einfädeln wieder einzuschieben.
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Um diese Arbeit einfacher zu gestalten und ein Herausziehen der oberen
Platte zu vermeiden, kann folgende Einrichtung getroffen werden: Die Muffel wird
erheblich höher als üblich gebaut und die obere Platte durch mehrere über die ganze
Länge gleichmäßig verteilte, in Gelenken bewegliche und in ihrem mit dem Feuer in
Berührung kommenden Teile aus feuerfestem Stahle bestehende Stahlstangen, die nach
oben aus der Muffel und dem Ofen herausführen, nach oben und unten beweglich aufgehängt.
Durch Gewichte, die in verschiedener Größe aufgebracht werden können, läßt sich
dabei der auszuübende Druck, der je nach dem Querschnitte des Gutes verschieden
stark sein muß, genau einstellen, so daß weder Beschädigung des Gutes durch zu starken
Druck noch eine Oxydation infolge schlechten Abschlusses eintreten kann.
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Durch eine außerhalb des Ofens befindliche Hebelvorrichtung wird die
obere Platte von der unteren so weit abgehoben, daß ein genügender Querschnitt für
die Einfädelung freigegeben wird. Nach Einfädelung wird dann durch die Hebelvorrichtung
die obere Platte auf das Gut herabgelassen. Bei dieser Bauart ist es zweckmäßig,
die obere Platte dicker und schwerer wie die untere zu halten, um Verwerfungen zu
vermeiden.
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Die Abb. i bis 3 veranschaulichen das Wesen der Erfindung unter beispielsweiser
Darstellung eines Härteofens und der Teile, die den Gegenstand der Erfindung bilden.
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Abb. i zeigt einen senkrechten Schnitt durch einen Härteofen mit vier
Muffeln. Der Erfindungsgedanke ist nur an der links liegenden Muffel dargestellt.
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C sind die Muffeln, E die Heizkanäle; D ist das umgebende feuerfeste
Mauerwerk; A, A sind die Einlageplatten; B ist das zu härtende
Gut.
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Abb. z zeigt einen senkrechten Längsschnitt durch einen Härteofen.
Die Bezeichnungen sind dieselben wie in Abb. i.
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Abb. 3 zeigt in vergrößertem Maßstabe die linke Muffel nach Abb. i
mit der beschriebenen Abhebevorrichtung.
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A1 ist die Bodenplatte, A= die verdickte, nach oben und unten bewegliche
Oberplatte; B ist wiederum das Gut.