CS264117B2 - Furnace,esp. multi-chamber vacuum furnace - Google Patents

Description

Vynález se týká průmyslové pece, zejména vícekomorové vakuové pece к tepelnému zpracování vsázek kovových obrobků, s topnou komorou a s chladicí komorou s chladicím zařízením napájeným chladicím plynem, ve které proudí kolem tepelně zpracované vsázky chladicí plyn vedený v okruhu přes výměník tepla, a případně s olejovou lázní.

Takové průmyslové pece se ve velkém měřítku používají ke kalení ocelových součástí, zejména všech druhů dílů z nástrojových ocelí, a pro různé chladicí postupy a jiné druhy tepelného zpracování kovových dílů. Příklad takové průmyslové pece je popsán v německém spise DOS č. 126 06 850. Popsaná tříkomorová vlakuová pec s dvouplášťovou, vodou chlazenou skříní má topnou komoru a dvě na ni navazující chladicí komory, z nichž jedna obsahuje chladicí zařízení pracující s chladicím plynem a druhá kalicí olejovou lázeň. Chladicí zařízení v první chladicí komoře má cirkulační ústrojí s ventilátorem na chladicí plyn, který vyvolává pohyb chladicího plynu, vedeného v okruhu pres tepelný výměník umístěný mimo skříň, případně i prostřednictvím vodicích plechů, kolem vsázky umístěné ve chladicí komoře, aby se tepelně zpracovaná vsázka rychle ochladila. Při cirkulačním pohybu plynu v chladicí komoře se musí v důsledku poměrně velkých průtočných průřezů dopravovat velké množství plynu а к vytvoření dostatečné vysoké rychlosti chladicího plynu, nezbytné pro prudké ochlazení vsázky, se už v přívodu mezi ventilátorem a vsázkou a ve zpětném potrubí od vsázky к výměníku tepla а к ventilátoru musí udržovat velká rychlost chladicího plynu. Následkem toho nastávají v celém okruhu chladicího plynu značné tlakové ztráty. Tlakové ztráty vyžadují buď zvýšení příkonu pohonu ventilátoru nebo způsobují při předem stanoveném příkonu ventilátoru nežádoucí pokles rychlosti chladicího plynu kolem vsázky.

Ke zvýšení účinku kalení plynem ve vícekomorových vakuových pecích bylo navrženo pracovat s přetlakovým plynem a použít výkonného vysokotlakého dmychadla, velkoplochých výměníků tepla a zařízení к optimálnímu rozložení proudu chladicího plynu. Podle německého spisu DOS č. 28 44 834 má takové zařízení klapku, která je uložena výkyvně u otvoru pro přívod chladicího vzduchu do chladicí komory a rozvádí přiváděný vzduch. Klapka sice umožňuje odchylování chladicího vzduchu, proudícího z otvoru, na jednu nebo na druhou stranu, ale nedává možnost optimálně přizpůsobit proudění specifickým požadavkům té které chlazené vsázky.

Je známé, že potřebnou rychlost chladicího plynu obtékajícího vsázku lze vyvolat při podstatně menším množství chladicího plynu tím, že se chladicí plyn vede tryskami, které vytvářejí paprsky chladicího vzduchu ofukující vsázku.

V čsl. autor, osvědčení č. 170 599 se například popisuje tunelová pec, jejíž chladicí prostor má postranní, polohově stálé otvory pro přívod chladicího vzduchu, které leží v jedné vodorovné řadě. Chlazení koncentrovanými tryskovými paprsky chladicího plynu však přináší nebezpečí nestejnoměrného ochlazování uvnitř vsázky. U jednokomorové vakuové pece s plynovým chlazením, popsané v rakouském pat. spise č. 370 869 se tomu odpomáhá tím, že trysky jsou upevněny v topné komoře na přívodních trubkách uspořádaných rovnoběžně s osou pece a otočných kolem svých os. Jedny konce přívodních trubek vyčnívají z topné komory a jsou propojeny pružnými hadicemi se stacionární soustavou pro přívod plynu a spojeny s pohonem pro výkyvný pohyb.

Nehledě na značnou konstrukční složitost, danou výkyvným uložením přívodních trubek s pružnými přípojkami a pohony, lze toto tryskové chladicí zařízení jen omezeně nastavit na různé druljy vsázky. Vsázka může být v podstatě ofukována pouze naxprotilehlých stranách, protože na horní straně topné komory je umístěna přívodní soustava chladicího plynu a pohony. Poměry při ofukování, nezbytné к optimálnímu ochlazení vsázky, jsou však odlišné podle tvaru a složení chlazené vsázky. Je totiž rozdíl mezi tím, zda se má chladit vsázka sestávající z válcových stojatých obrobků nebo vsázka sestávající z většího počtu deskových předmětů.

Totéž platí i pro jednokomorovou vakuovou pec ve tvaru šachtové pece podle německé

CS 264 117 B2 ho spisu DOS č. 32 00 574, kde vzduch proudí topnou komorou ve vodorovném a svislém směru a dno komory je otočné kolem svislé osy komory a spojené s pohonem. Ve dnu a stěnách komory jsou otvory pro chladicí plyn, jejichž světlý průřez se dá regulovat šoupátky. Tato poměrně velmi složitá konstrukce dává sice možnost regulovat množství chladicího plynu proudícího komorou, neumožňuje ale přizpůsobit jeho proudění tvaru vsázky v tom smyslu, aby nastal optimální přenos tepla.

Účelem vynálezu je vytvořit průmyslovou pec, zejména vícekomorovou vakuovou pec s chladicím zařízením v chladicí komoře tak, aby umožňovala optimální přizpůsobení poměrů při ofukování právě chlazené vsázce, a to jednoduchými prostředky, aniž by bylo třeba používat složitých a drahých zařízení s obtížnou obsluhou.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že chladicí zařízení obsahuje tryskovou skříň, uspořádanou v chladicí komoře a napájenou chladicím plynem, ve které je nejméně jeden tryskový plech ležící proti vsázce vsazen vyměnitelně к nastavení poměrů při ofukování vsázky. Přitom se s výhodou výměnné tryskové plechy vzájemně odlišují uspořádáním trysek a/nebo průměrem trysek a/nebo vzdáleností trysek od vsázky.

Průmyslová pec podle vynálezu umožňuje vhodnou volbou uspořádání, rozmístění a jiných charakteristik trysek vytvořit proudění chladicího plynu s vysokou rychlostí na vsázce nebo uvnitř vsázky pouze v těch místech, kde je potřebí maximální chladicí účinek. Přitom je konstrukce tryskové skříně s vyměnitelnými tryskovými plechy jednoduchá a levná .

Podle vynálezu je výhodná, aby alespoň některé trysky byly nastaveny do směru vyvolávajícího nárazové a/nebo rovnoběžné proudění chladicího plynu vzhledem к vsázce. Při daném výkonu chladicího plynu závisí totiž maximální rychlost chlazení vsázky na dosaženém přestupu tepla. Эе známé, že ofukování vsázky plynem má rozhodující vliv na přestup tepla mezi vsázkou a chladicím plynem, přičemž při nárazovém proudění je přestup tepla vyšší než při paralelním proudění, kdy chladicí plyn proudí rovnoběžně s povrchem vsázky. Dalšími parametry ovlivňujícími přestup tepla jsou mimo jiné výstupní rychlost plynu z trysek, průměr trysek, vzdálenost trysek od vsázky, vzájemná rozteč trysek, průměrné teploty chladicího plynu a průměrné teploty vsázky.

Podle vynálezu obklopují trysky tryskových plechů s výhodou vsázku z několika stran, přičemž z konstrukčního hlediska je velice jednoduché, když je trysková skříň opatřena vodícími drážkami, do kterých lze zasunout tryskový plech. Jednoduchou výměnou tryskových plechů lze tedy nastavit chladicí zařízení tak, aby vyhovovalo uvedeným parametrům pro přestup tepla. Jednotlivé vyměnitelné tryskové plechy mohou mít nejen různá uspořádání trysek a průměr trysek, nýbrž například jeden tryskový plech může mít vystupující úsek, který vyčnívá do vnitřku chladicí komory nebo z ní ustupuje, aby se tím změnila vzdálenost mezi tryskami a vsázkou podle okamžité potřeby.

Zpravidla je tepelně zpracovaná vsázka obklopena tryskami z několika stran: к tomuto účelu je trysková skříň s výhodou ve tvaru tunelu a je omezena na vnitrní straně tryskovými plechy. Kromě tryskového plechu může být v tryskové skříni vsazen plný plech nepropouštějící plyn. Tím lze vytvořit při chlazení deskových obrobků nárazové proudění, když se ze stran umístí tryskové plechy a nad vsázkou se do tryskové skříně zasune plný plech, takže stojatý obrobek je chlazen optimálně ze všech stran. Při chlazení vsázky sestávající ze stojatých válcových obrobků lze pracovat pouze s paralelním prouděním jako s průtokovým chlazením, protože v důsledku tvaru a velkého počtu obrobků je nárazové chlazení nemožné. Pro toto průtokové chlazení se nad vsázku zasune tryskový plech a po obou stranách vsázky se umístí plné plechy. Vzdálenost trysek od vsázky lze pak nastavit na optimální hodnotu pomocí tryskových plechů, které mají úsek vystupující do vnitřku komory nebo naopak ustupující z vnitřku komory.

CS 264 117 B2

Pro jednoduché uspořádání chladicí komory je účelné, aby trysková skříň byla omezena alespoň na třech vnitřních stranách tryskovými plechy, z nichž dva jsou uspořádány proti sobě a třetí leží mezi nimi.

V chladicí komoře může být upravena mimoto zdvihací a spouštěcí plošina pro vsázku pro nastavení vsázky do předem stanovené vzdálenosti alespoň od části tryskových otvorů.

Tím, že v tryskové skříni jsou všechny tryskové plechy napájeny chladicím plynem stejnoměrně, je zajištěna stejná výstupní rychlost plynu ze všech trysek každého tryskového plechu a tedy i stejný chladicí účinek na celé ofukované ploše vsázky. Stejnoměrný chladicí účinek je velice důležitý к vytvoření požadované struktury v chlazené vsázce.

Chladicí zařízení průmyslové pece podle vynálezu není umístěno v topné komoře, nýbrž ve vlastní chladicí komoře. Chladným prostředím kolem vsázky v chladicí komoře se nejen využívá přestupu tepla prouděním ze vsázky do chladicího plynu, nýbrž i přestupu tepla sáláním, což zejména při vysokých teplotách zvyšuje chladicí účinek. Oproti jednokomorové vakuové peci má pec podle vynálezu tu výhodu, že topná komora, topné elementy a nístěj se nemusejí po tepelném zpracování při chlazení v kritickém rozsahu ochlazovat společně se vsázkou, takže chladicí výkon působící na vsázku se nezmenšuje odváděním nashromážděného tepla v topné komoře. Chladicí komora oddělená od topné komory umožňuje přizpůsobit tryskové chladicí zařízení poměrům vsázky, přičemž naopak topnou komoru lze dimenzovat bez ohledu na chlazení vsázky na optimální poměry při zahřívání.

Vynález bude vysvětlen v souvislosti s příkladem provedení znázorněným na výkrese, kde značí obr. 1 v osovém řezu bokorysný pohled na dvoukomorovou vakuovou pec podle vynálezu, obr. 2 řez vakuovou pecí, vedený rovinou II - II na obr. 1, obr. 3 řez vakuovou pecí, vedený rovinou III - III na obr. 1, obr. 4 řez vakuovou pecí, vedený rovinou IV - IV na obr. 1, obr. 5 tryskovou skříň dvoukomorové vakuové pece podle obr. 3 v příčném řezu, který znázorňuje určitou vsázku a určité uspofádání trysek, obr. 6 tryskový plech umístěný nad vsázkou v tryskové skříni podle obr. 5, obr. 7 tryskovou skříň podle obr. 5 s odlišným uspořádáním tryskových plechů, obr. 8 tryskový plech umístěný nad vsázkou v tryskové skříni u obr. 7, obr. 9 tryskovou skříň podle obr. 7, obr. 10 v půdoryse tryskový plech umístěný vedle vsázky v tryskové skříni z obr. 9, obr. 11 tryskovou skříň podle obr. 5 s odlišným uspořádáním tryskových plechů, obr. 12 půdorys tryskového plechu umístěného nad vsázkou podle obr. 11, obr. 13 tryskovou skříň podle obr. 5 a jinou vsázkou, obr. 14 tryskový plech umístěný po stranách vsázky v tryskové skříni podle obr. 13, obr. 15 tryskovou skříň podle obr. 5, v níž je umístěna další odlišná vsázka, obr. 16 půdorys tryskového plechu, umístěného po stranách vsázky na obr. 15, obr. 17 tryskovou skříň podle obr. 5 s odlišným uspořádáním tryskových plechů a obr. 18 půdorys tryskového plechu, umístěného nad vsázkou v tryskové skříni podle obr. 17.

Dvoukomorová vakuová pec podle obr. 1 až 4 má dvouplášťovou, vodou chlazenou skříň Д, jejíž zadní část obsahuje topnou komoru 2 a přední část chladicí komoru _3. V podstatě válcová skříň Д má na přední straně dvouplášťové vodou chlazené dveře £, které jsou výkyvné nebo posuvné a slouží к sázení vsázky а к jejímu vyjímání z pece. Na zadní straně skříně Д jsou umístěny za topnou komorou Д dvouplášťové výkyvné dveře které uzavírají otvor sloužící к montážním účelům. Na skříň Д navazuje pod chladicí komorou Д dvouplášťová, vodou chlazená nádoba £, připevněná ke skříni Д přírubami a obsahující olejovou lázeň s hladinou Д.

V přední části chladicí komory 3. nese skříň Д tři příruby _8, které jsou uspořádány po jejím obvodu a vyčnívají v radiálním směru. Na tyto příruby J3 jsou nasazeny dvouplášťové, vodou chlazené kryty £, z nichž každý zakrývá hnací motor 10 ventilátoru.

Topná komora 2, která je v průřezu v podstatě obdélníková, je tvořena lehkou ocelovou konstrukcí a vyzděna několika vrstvami izolace z velmi účinného keramického vláknitého materiálu a nejčistší grafitovou plstí. Po obou stranách vsázky II a nad ní jsou uspoCS 264 117 B2 řádány velkoploché grafitové topné elementy 12. Toto uspořádání topných prvků 12 kolem vsázky 11 zajišťuje její rychlý a stejnoměrný ohřev. Přívod proudu к topným prvkům 11 vede přes připojovací čepy 13 a připojovací příruby 14.

Vsázka 11 leží v topné komoře _2 na nístěji 15, která se dá za účelem dopravy zdvihat a spouštět. Čelní stěna topné komory 2» sousedící s chladicí komorou 2» je uzavřena vodorovně posuvnými dveřmi 16. Topná komora 2 je dimenzována optimálně pro co nejmenší akumulované teplo a pro tepelné zpracování podle předem zvoleného teplotního programu. Oproti jednokomorovým pecím se nemusí brát ohled ani na vedení a rychlost chladicího plynu ani na jiné parametry nezbytné pro odvod tepla ze vsázky.

Chladicí komora 2» která je v podstatě souosá s topnou komorou 2_t obsahuje chladicí zařízení 17 s tryskovou skříní 18, která má v podstatě průřez ve tvaru písmene U, je tedy tunelového typu a zakrývá tepelně zpracovanou vsázku 11a určenou ke 'Chlazení způsobem patrným z obr. 3 shora a ze stran. Trysková skříň 18 má na volných vnitřních stranách přivrácených ke vsázce Ha dvojice bočních vodicích drážek 19, do nichž jsou zasunuty tryskové plechy 22» 20a, nebo plné plechy 21, jak bude ještě podrobně vysvětleno v souvislosti s obr. 5 až 18.

Na přední čelní straně je trysková skříň 18 přímo spojena se třemi ventilátorovými skříněmi 22, z nichž každá obsahuje vysoce výkonné oběžné kolo 23. Oběžné kolo 23 je nasazeno přímo na hřídeli příslušného hnacího motoru 22» opatřeného vakuotěsnými proudovými průchodkami 24. Před sacím otvorem každé ventilátorové skříně 22 jsou umístěny dva výměníky 25 tepla, které jsou napájeny vakuotěsnými průchodkami chladicí vodou a jimž jsou přiřazeny vodicí plechy 26 pro plyn.

Ve znázorněném provedení je skříň 2 opatřena třemi ventilátorovými skříněmi 22 a třemi hnacími motory 10 a oběžnými koly 23. 3e samozřejmé, že zařízení může mít pouze dvě ventilátorové skříně 22 nebo případně jednu skříň.

Olejová lázeň v nádobě 6 může být uváděna do cirkulačního pohybu, který je stejnoměrný a velmi intenzívní, cirkulačním kolem 27, přičemž otáčky tohoto kola 27 jsou podle potřeby nastavitelné. Topení 28 olejové lázně umožňuje zahřívat kalicí olej na požadovanou teplotu a udržovat jej na ní.

V nádobě £ na olej je uspořádána zdvihací a spouštěcí plošina 2?» která umožňuje umístit tepelně zpracovanou vsázku Ha, přicházející z topné komory 2» ^v chladicí komoře 2 do určité výšky oproti tryskové skříni 22» jak bude ještě podrobně vysvětleno, nebo ponořit vsázku 11a do kalicího oleje v nádobě £.

Když pracuje dvoukomorová vakuová pec bez kalení do oleje, odpadá nádoba £ na olej.

Při otevření dveří £ lze dvoukomorovou vakuovou pec zavážet ručně nebo automaticky, přičemž vsázka 11 se zavádí samočinně do otevřené topné komory 2· Potom se uzavřou posuvné dveře 16 topné komory 2 a dveře £, uzavírající zavážecí otvor, načež se pec vyčerpá. Vsázka 11 se potom tepelně zpracovává v topné komoře 2 podle předem stanoveného teplotního programu. Na konci ohřívacího cyklu se do vakuové pece vpustí netečný plyn pod tlakem maximálně 600 kPa. Hnací motory 10 ventilátorů se zastaví, topné elementy 12 se odpojí od přívodu proudu a vsázka 11 se přemístí do chladicí komory 2» kde zaujme polohu chlazené vsázky На a kalí se chladicím plynem.

Vhodným spouštěním nebo zdviháním plošiny 29 se přitom vsázka 11a v chladicí komoře 2 může podle potřeby přibližovat к hornímu tryskovému plechu 20 tryskové skříně 22·

Když se má vsázka 11 po tepelném zpracování v topné komoře 2 zakalit do oleje, spustí se po vyjetí z topné komory 2 zdvihací a spouštěcí plošinou 29 do olejové lázně. Podle potřeby se může před kalením v oleji krátkodobě chladit netečným plynem. Dvoukomorová vakuová pec je řízena automaticky a celý cyklus tepelného zpracování lze předem naprogramovat.

CS 264 117 B2

Trysková skříň 18 je vytvořena tak, aby v ní docházelo к proudění plynu jen malou rychlostí, což způsobuje jednak jenom malé ztráty prouděním a jednak se vytvářejí na tryskách tryskových plechů £0, 20a stejné tlakové poměry, které vedou ke stejným výstupním rychlostem plynu z trysek, což je předpokladem pro stejnoměrné chlazení vsázky 11a.

Protože tryskové plechy 20,·20a, jsou uspořádány v.tryskové skříni 18 vyměnitelně a dají se případně nahradit plnými plechy 21, lze poměry při kalení v chladicí komoře 2 optimálně přizpůsobit tvaru a složení každé vsázky 11a. To je znázorněno na obr. 5 až 18.

V uspořádání podle obr. 5 sestává kalená vsázka 11a z většího počtu štíhlých válcových obrobků 30, například spirálových vrtáků nebo fréz, s průměrem 45 mm a délkou 300 mm. Aby se prodleva při tepelném zpracování a kalení zkrátila na minimum, vkládají se válcové obrobky 30 nastojato a jsou na podložce rovnoměrně rozmístěny. Základní plocha vsázky odpovídá obdélníkovému obrysu tryskového plechu 20 podle obr. 6.

Ke stejnoměrnému a intenzivnímu zakalení plynem je nezbytné průtokové chlazení s paralelním prouděním. К tomuto účelu je v tryskové skříni 18 nad vsázkou 11a zasunut vodorovný tryskový plech 20, zatímco po stranách vsázky 11a jsou umístěny plné plechy 21. Tryskový plech 20 má na celé ploše stejnoměrně rozmístěné tryskové otvory 35 (obr. 6), k-teré vyvolávají stejnoměrné a současné ochlazení všech obrobků 30.

Vzdálenost tryskových otvorů 35 od vsázky 11a je nastavena na optimální hodnotu zdvihací a spouštěcí plošinou 29.» jejíž zdvih 32 je zakreslen na obr. 5.

Obrobky, které zabírají celkovou plochu pro uložení vsázky, se musejí ukládat na ležato. To je znázorněno na obr. 7 a 8. Aby bylo možno plně využít přenosu tepla sáláním na zaoblené chladné stěny chladicí komory 2» sestává vsázky 11a pouze z jednoho obrobku f

ve tvaru válcového trnu. Protože takový trn má poměrně malou ofukovanou plochu ve srovnání se základní plochou pro vsázku, danou obdélníkovým obrysem tryskového plechu 20a podle obr. 8, je nutné koncentrovat proud chladicího plynu do oblastí chlazeného obrobku 33, aby byla rychlost ochlazování co největší. Tento požadavek lze splnit bud snížením počtu tryskových otvorů 35 při současném zvýšení výstupní rychlosti plynu, nebo při stejném počtu trysek zmenšením jejich rozteče 36 (obr. 8).

Z uvedených důvodů je do tryskové skříně 1B nad vsázkou 11a vsazen tryskový plech 20a, který má děrovaný úsek 40 vystupující do vnitřku chladicí komory 2 ^a opatřený tryskovými otvory 22· Tryskový plech 20a má tedy tvar žlabu nebo skříně. Jeho plocha obsahující tryskové otvory 35 je z obou stran ohraničena neděrovaným úsekem 41. Obrobek 33 je zdvihací a spouštěcí plošinou 29 nadzdvihnut к tryskovým otvorům 21» jek je oznnačeno zdvihem 32 na obr. 7.

Uspořádání trysek, patrné z obr. 8, sestává z obdélníkového obrazce tryskových otvorů 35 stejného průměru, umístěných ve stejných roztečích.

Po stranách obrobku 33 jsou v tryskové skříni 18 vsazeny plné plechy 21, aby se zabránilo vzájemnému narážení protilehlých proudů chladicího plynu v blízkosti obrobku 33, protože tím by se podstatně snížila rychlost chladicího plynu bezprostředně и povrchu obrobku 33.

V provedení podle obr. 9, 10 sestává vsázka 11a z těžkého kompaktního obrobku 33, ^naw příklad z válcové matrice, která má ve srovnání se základní plochou pro vsázku, danou obdélníkovým obrysem tryskového plechu 20 (obr. 10) nepatrnou ofukovanou plochu. К účinnému chlazení dochází kombinací impaktního chlazení horní rovné plochy obrobku 33 a paralelního proudění po válcovém plášti a po otvorech obrobku 22» přičemž po stranách obrobku 22 J^sou do tryskové skříně 18 vsazeny dva plné plechy 21.

Obrazec tvořený tryskami horního tryskového plechu 20 je přibližně kosočtvercový, jak ukazuje obr. 10, přičemž opět jsou všechny tryskové otvory 35 uspořádány se stejnou

CS 264 117 02 vzájemnou roztečí 36. ^K optimálnímu chladicímu účinku je obrobek 33 vyzdvižen zdvihací a spouštěcí plošinou 29 к hornímu tryskovému plechu 20, jak ukazuje zdvih 32 na obr. 9.

Na obr. 11 a 12 je znázorněna vsázka 11a, tvořená několika válcovými obrobky 33.

V tryskové skříni 18 jsou v tomto případě po stranách vsázky 11a uloženy dva plné plechy 21, zatímco nad vsázkou 11a je umístěn tryskový plech 20, jehož tryskový obrazec je patrný z obr. 12: tryskové otvory 35 jsou uspořádány do obdélníkových skupin, které odpovídají jednotlivým obrobkům 33 a jsou od sebe odděleny nepropustnými pruhy 34. Rozteč tryskových otvorů 35 je stejná.

Vsázku 11a lze nadzdvihnout zdvihací a spouštěcí plošinou 29 к tryskovému plechu 20, jak je znázorněno plnou čarou na ob r. 11, kde je zakreslen zdvih 32; rovněž je možné kalit vsázku 11a ve větší vzdálenosti od horního tryskového plechu 20, jak je znázorněno přerušovanou čárou.

Na obr. 13 a 14 je znázorněn typický příklad vsázky 11a kalené intensivním impaktním chlazením. Nad vsázkou 11a sestávající ze dvou deskových obrobků 33., například forem na lití pod tlakem, je v tryskové skříni 18 uložen plný plech 21, zatímco po stranách stojících deskových obrobků 33 jsou umístěny dva tryskové plechy 20a, které mají podle obr. 13 vystupující děrovaný úsek 40 s tryskovými otvory 35. Deskové obrobky 33 stojí ve vakuové peci svisle, aby se zabránilo průtahům v horním teplotním rozmezí během jejich prodlevy v topné komoře 2· Tryskové otvory 35 tryskových plechů 20a, které jsou na způsob skříně, leží blízko postranních ploch vsázky 11a. Tryskové otvory 35 jsou rozloženy podle obr. 14 po celé boční ploše vsázky 11a a uspořádány se stejnou roztečí 36, aby zajistily stejnoměrné a současné chlazení obrobku 33.

V provedení podle obr. 15 a 16 se v chladicí komoře 2 kalí jediný obrobek 33 deskového tvaru, například lisovací forma. Chladicí komora 2 J^e omezena podobně jako podle obr. 13 horním plným plechem 21 a dvěma postranními skříňovými nebo žlabovými plechy 20a.

К optimalizaci chladicích podmínek jsou tryskové plechy 20a vytvořeny s obrazcem trysek, který je přizpůsoben boční ploše vsázky 11a a je patrný z obr. 16. Tryskové otvory 35, které mají stejné rozteče 36, J^sou koncentrovány do oblasti odpovídající přibližně postranní ploše vsázky 11a, která je omezena neděrovanými úseky 41. Tím, že je snížen počet tryskových otvorů, dochází ke zvýšení výstupní rychlosti chladicího plynu. Mimoto je vzdálenost tryskových otvorů 35 od postranní plochy obrobku 33 nebo vsázky 11a optimalizována použitím tvarových tryskových plechů 20a. Impaktní proudění, dopadající na obě strany obrobku 22» zajišťuje rychlé a intenzivní ochlazení vsázky 11a.

V uspořádání podle obr. 17 a 18 jde o kalení vsázky 11a, která sestává z obrobků

33, pro něž není potřebná prílič vysoká kritická rychlost chlazení a které tedy mohou být pro svou tenkou stěnu chlazeny paralelním prouděním. К tomuto účelu je v tryskové skříni 18 nad vsázkou 11a, sestávající ze tří obrobků 22» umístěn tryskový plech 20.» zatímco po stranách vsázky 11a jsou vsazeny plné plechy 21.

Tryskové otvory 35 jsou podle obr. 18 seskupeny do čtyř obdélníkových skupin ležících vedle sebe, což odpovídá tvaru a poloze obrobku 33, ^a mezi nimi jsou neděrované úseky 41. Vsázka 11a je nadzdvižena zdvihací a spouštěcí plošinou 29 к tryskovému plechu 20» J^ak ukazuje zdvih 32.

V popsaných příkladech provedení jsou v tryskových plechách 20, 20a tryskové otvory 35, uspořádané v různých obrazcích, se stejným průměrem. Zásadně je rovněž možné měnit průměr tryskových otvorů podle okamžitých požadavků a místo válcových tryskových otvorů použít tryskových otvorů jiného tvaru, například výřezu a podobně. Rovněž je možné, aby tryskové plechy 20a měly místo vystupujícího děrovaného úseku £0, vyčnívajícího do chladicí komory 2> ustupující úsek, přičemž pro speciální případy může být uspořádání provedeno tak, že na základní ploše vsázky 11a může být rovněž upraven tryskový plech umožňující ofukování vsázky 11a zdola.

CS 264 117 02

Hnací motory 10 ventilátorů mohou být regulovatelné, aby bylo možno volit podle požadavků na chlazení rychlost chladicího plynu v chladicí komoře. Maximální tlak chladicího plynu bývá zpravidla kolem 200 kPa, může však být i vyšší.

V průmyslové peci podle vynálezu se dosahuje v chladicí komoře 2 intenzity chlazení, která odpovídá intenzitě v běžných, na trhu existujících vakuových pecích s kalením vysokotlakým vzduchem. Běžné vakuové pece, převážně jednokomorové, musejí pracovat s tlakem například 500 kPa chladicího plynu, aby se dosáhlo srovnatelného chladicího účinku, jaký nastává v peci podle vynálezu v chladicí komoře 2 již Při tlaku 200 kPa chladicího plynu. Podstatná výhoda takových nízkých tlaků chladicího plynu spočívá ve značné úspoře chladicího plynu, zejména dusíku během tepelného zpracování, což znamená odpovídající snížení nákladů. Mimoto umožňuje nízký tlak chladicího plynu stavbu levných staveb pro zařízení, které nevyžadují úřední schválení.

Claims (10)

1. PŘEDMĚT VYNALEZU

   1. Průmyslová pec, zejména vícekomorová vakuová pec к tepelnému zpracování vsázek kovových obrobků, s topnou komorou a s chladicí komorou s chladicím zařízením napájeným chladicím plynem, ve které proudí kolem tepelně zpracované vsázky chladicí plyn vedený v okruhu přes výměník tepla, a případně s olejovou lázní, vyznačená tím, že chladicí zařízení (17) obsahuje tryskovou skříň (18), uspořádanou v chladicí komoře (3) a napájenou chladicím plynem, ve které je nejméně jeden tryskový plech (20, 20a) ležící proti vsázce (11a) vsazen vyměnitelně к nastavení poměrů při ofukování vsázky (11a).
2. 2. Průmyslová pec podle bodu 1, vyznačená tím, že výměnné tryskové plechy (20, 20a) se vzájemně odlišují uspořádáním trysek (35) a/nebo průměrem trysek (35) a/nebo vzdáleností trysek (35) od vsázky (11a).
3. 3. Průmyslová pec podle bodu 1 nebo 2, vyznačená tím, že alespoň některé trysky (35) nejméně jednoho tryskového plechu (20, 20a) jsou nastaveny od směru nárazového a/nebo rovnoběžného proudění chladicího plynu vzhledem ke vsázce (11a).
4. 4. Průmyslová pec podle jednoho z bodů 1 až 3, vyznačená tím, že trysky (35) tryskových plechů (20, 20a) obklopují vsázku (11a) nejméně ze dvou stran.
5. 5. Průmyslová pec podle jednoho z bodů 1 až 4, vyznačená tím, že trysková skříň (18) je opatřena vodícími drážkami (19) pro zasunutí tryskového plechu (20, 20a).
6. 6. Průmyslová pec podle bodu 5, vyznačená tím, že tryskový plech (20a) má úsek (40) vystupující dopředu do vnitřku chladicí komory (3) nebo ustupující dozadu z chladicí komory (3).
7. 7. Průmyslová pec podle jednoho z bodů 1 až 6, vyznačená tím, že trysková skříň (10) má tvar tunelu ohraničeného na vnitřní straně nejméně jedním tryskovým plechem (20, 20a).
8. 8. Průmyslová pec podle jednoho z bodů 1 až 7, vyznačená tím, že v tryskové skříni (18) • je kromě tryskového plechu (20, 20a) volně vsazen nejméně jeden plný plech (21) nepropustný pro plyn.
9. 9. Průmyslová pec podle jednoho z bodů 1 až 8, vyznačená tím, že trysková skříň (10) je

   CS 264 117 B2 nejméně ze tří vnitřních stran omezena tryskovými plechy (20, 20a), z nichž dva leží proti sobě a třetí je uspořádán mezi nimi.
10. 10. Průmyslová pec podle jednoho z bodů 1 až 9, vyznačená tím, že v chladicí komoře (3) je upravena zdvihací a spouštěcí plošina (29) pro nastavení vsázky (11a) do předem stanovené vzdálenosti alespoň od části otvorů trysek (35) nejméně jednoho tryskového plechu (20, 20a).