DE1433816A1

DE1433816A1 - Feste Dichtung fuer Innenhauben

Info

Publication number: DE1433816A1
Application number: DE19641433816
Authority: DE
Inventors: Sims John J; R Dale Tengler
Original assignee: LEEWILSON ENGINEERING COMP Inc
Current assignee: LEEWILSON ENGINEERING COMP Inc
Priority date: 1963-09-11
Filing date: 1964-09-04
Publication date: 1968-11-28
Also published as: GB1019890A; BR6462279D0; DE1433816B2; BE652809A; NL6410600A; US3179394A; ES303829A1

Description

PATENTANWÄLTE

PATENTANWÄLTE LICHT, HANSMANN, HERRMANN 8 MÖNCHEN 2 ■ THERESIENSTRASSE 33

Dipl.-Ing. MARTIN LICHT
Dr. REINHOLD SCHMIDT
Dipl.-Wirtsch.-lng. AXEL HANSMANN Dipl.-Phys. SEBASTIAN HERRMANN

Dr. ExpL*

München, den 4. September 1964.

Unser ZeicHen HA/dO c

eichen

LEE WILSON ENGINEERING COMPANY, INC« Cleveland 16 /Ohio
West Lake Road 20005
V. St. A.

Feste Dichtung für Innenhauben

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur atniospliärischen Abdichtung zwischen zwei getrennten Gliedern und insbesondere auf eine verbesserte Abdichtung zwischen dem ^<s=> Jockei eines Ofens und einer von der.i Gockel abnehmbar getragenen

Haube zur Aufnahme eines Werkstückes.

!.lan hat bereits die verschiedensten Einrichtungen zur atmosphärischen Abdichtung zwischen einer Haube und anem Sockel benutzt. Gewöhnlich sieht man in dem Üockel eine mit Sand oder Flüssigkeit gefüllte liinne vor, in die ein von der Haube nach unten herabhängender Flansch vorsteht. Solche Rinnen

Patentanwälte DipL-ing. Martin Licht, Dipl.-Wirtsch.-Ing. Axel Hansmann Dipl.-Phys. Sebastian Herrmann

• MÖNCHEN 2, THERESIENSTRASSE 33 - Telefon: 292102 · TelegramnvAdre»»: LipaMi/München

Baafc*e<faiixfong«t: Deutach· Bank AO, Filiale München, Dep.-Katse Vüchioitenmarkt, Konto-Nr. 716728 Bayer. Venmsbanfc Mönchen, Zweigst. Oskor-von-Miller-Ring, Kto.-Nr. 882495 · Pcttfscnedc-Konto: MOndi.n Nr. 163397 BAD

Oppenauer B&ro: PATENTANWALT DR. RHEINHOLD SCHMIDT

haben aber bei manchen Anwendungsfällen insofern Kachteile, als der Sand, die Flüssigkeit oder von der Flüssigkeit stammender Dampf nach oben in die von der Haube umschlossene Kammer gelangen und zu unerwünschten Wirkungen fUIu*en.

Der voi*liegenden Erfindung liegt folgende Aufgabeiiatollun/3 zu Grunde: Bs soll eine verbesserte Abdichtung ;;wiuciion einem Sockel und einer Haube, insbesondere bei Ofen od.dgl., geschaffen werden, die einen sicheren atmosphärischen Abschluß bewirkt, die unempfindlich gegen hohe Temperaturen ist, die auch ohne die bei anderen Dichtungen erforderlichen lieinigun^s- und Wartungsarbeiten eine gute Dichtnngswirkung behält, die die in der von der Haube umschlossenen Kammer enthaltene Atmosphäre in keiner Weise verändert, und die bei Bedarf leicht erneuert werden kann, ohne daß man die Gockel konstruktion, bei der die Abdichtung benutzt wird, außer Betrieb nehmen r.iliuyte. Diese und weitereßrfindungsmerkmale ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die Begleitzeichnungen.

Fig. 1 ist ein senkrechter Querschnitt durch einen

typischen Sockel eines glockenförmigen Glühofen.:; und eine eine Werkstückkammer umschließende Innenhaube, wobei diese Vorrichtung mit der er-findunfagemäßen Dichtung versehen ist.

Fig. 2 ist ein vergrößerter Teil-Querschnitt der in Fig.l gezeigten Dichtung, und zwar im wesentlichen Länrjs der Linie 2-2 der Fig.3 genommen.

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Fiß. ο ict ein vergrößerter Grundriß, im wesentlichen , längs der Linie 3-3 der Fig»2 genommen, der die Kühlflüssigkeitsanschlüsse für die verbesserte Dichtung zeigt.
Fig. 4 ist ein teilweiser Seitenriß, im wesentlichen

längs der Linie 4-4 der Fig.3 genommen, der auch die Dichtung und ihre Kühlflüssigkeiteanschlüsse zeigt.
Fig. 5 ist ein vergrößerter senkrechter Querschnitt,

ähnlich wie in Fig.2, jedoch längs der Linie 5-5 der Fig.3 genommen, wobei die Mittel zum Einführen der Kühlflüssigkeit in den Kinnenteil des Sockels zu sehen sind.

Obwohl die erfindungsgemäße Dichtung zahlreiche vorteilhafte Anwendungen hat, wird sie bei der hier dargestellten Ausführungsform zur Abdichtung zwischen dner eine Ofenkammer bildenden, abnehmbaren Haube und dem Sockel eines glockenförmigen Glühofens, wie er üblicherweise zum Glühen von i.!etallbandspulen od. dgl. dient, benutzt.

In Fig. 1 ist der Sockel eines solchen Ofens allgemein mit B bezeichnet, während man die abnehmbare Haube, die im allgemeinen als Innenhaube bezeichnet wird, bei C sieht. Bei Öfea dieser Art wird eine teilweise bei F dargestellte Ofenglocke von dem Sockel 3 getragen. Diese Ofenglocke F umschließt die Haube G und trägt gewöhnlich die nicht dargestellten Heiz-

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elemente, bei dene» es sich um rohrförmige Strahlungsbrenner ©d«dgl, hssidoln kann*

Für d@a Sockel B gehört "ein Träger 1 _t ά®·ε> die Last auch verteilt^ nnü ein Gebläse 2_S welches auf einer Well© Z sitzt und voa eisern Motor " 4 angetrieben wird· Dieses Gebläse diest daze, öse in der auf den Sockel aufgesetzten Haube C eingeschlossene Atmosphäre umzuwälzen»

Bei öfen dieser Art wird das zu behandelnde Werkstüc&_s feeispi®lsti@ise ©ine oder mehrere Metallbandsptsl©n_s auf den Träger 1 aufgesetzt, und daan wird die Haube C in die in Fig.l dargestellte Lage abgesenkt _t %go sie das Werkstück umschließt- unu zusammen mit dem Sockel B eine abgeschlossene Kammer bildet« Ilean innerhalb der Haube C eine bestimmte Atmosphäre aufr©«tit©rhalten werden soll, dann muß für eine Abdichtung swisca©a der am Boden offenen Haube C und dem Sockel B gesorgt werden«

Bei der dargestellten Äusführuagsform hat der Sockel B einen Hinn®nt@il T, der rund ist und konzentrisch zu dem Gebläse 2 angeordnet ist. Dieser linnenteil T hat eine Bodenwand 5_S ©ine äußere Seitenwand 6 und eine innere Seitenwand 7» Die innere Seitenwand 7 bildet in noch näher zu beschreibender Weise einen aach oben stehenden Dichtung®flans du

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Sings um das offene untere Ende der abnehmbaren Haube C (welches im waagerechten Querschnitt ebenfalls kreisförmig ist), ist ein nach unten offener Kanalteil S angeordnet. Dieser ist in den Pig· 2 bis 5 klar zu sehen und wird von einer oberen Abschlußwand und von-einander abstehenden Seitenwänden 9 und

10 begrenzt. Der Binnenteil T und der Kanalteil S sind ebenfalls kreisförmig. Wie Pig.l zeigt, ist der Durchmesser der inneren Seitenwand des Kanalteils S kleiner als der Durchmesser des nach oben stehenden Flanschteiles 7, während der Durchmesser der äußeren Seitenwand 10 des Kanalteils ο größer ist als der Durchmesser des nach oben stehenden Flansches. Das führt dazu, daß der Flansch 7 bei in die Stellung nach Fig.l abgesenkter Haube C nach oben in den umgekehrten Kanalteil S vorsteht, und zwar in gewissem Abstand von den Seitenwänden 9 und 10 des Kanalteils.

Um eine gute atmosphärische Abdichtung zwischen der Haube C und dem Sockel B zu gewährleisten, ist in dem Kanalteil C eine Uasse oder ein Block 11 aus einem federnden, gummiartigen Dichtungswerkstoff angeordnet. Der Block 11 füllt den Kanalteil υ im wesentlichen aus und hat unten eine fortlaufende, frei liegende Dichtungsfläche 12. Die Oberkante des Dichtungsflansches 7 ist in der in Hen Fig.2 und 5 gezeigten Weise vorzugsweise abgerundet, und wenn die Haube auf den Sockel aufgesetzt ist, berührt der Flansch 7 die unten an dem Block

11 angeordnete, fortlaufende, ebene Dichtungsfläche 12. Der Block oder die Masse 11 kann aus irgend einem gummiartigen Werkstoff bestehen, beispielsweise festem oder schaumförmigem

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Gummi ode? Neopren, federndem Kunststoff od.dgl.Wenn hier der Ausdruck "gummiartiger Werkstoff" benutzt wird, so soll dieser· Ausdruck alle solche federnde Werkstoffe umfassen.

Der Werkstoff der Masse 11 soll so federn, daß das Gewicht der Haube C dazu ftihfct, daß die Oberkante des Flansches 7 die untere Fläche der abdichtenden Masse 11 verformt und so eine feste und sichere atmosphärische Abdichtung geschaffen

Um die Abdichtung zwischen dem Sockel B und der Haube C zu vervollständigen, steht die Masse aus Dichtungswerkstoff auch in abdichtender Berührung mit wenigstens einer der Wände des Kanals S, Auf diese Weise wird ein Hindurchlecken der Atmosphäre in die von der Haube C gebildete Kammer·hinein oder daraus hinaus wirksam unterbunden.

Die Ausrüstung eines umgekehrten, am Boden offenen Dichtungskanalteiles S der Haube C mit einer Masse aus einem federnden, gummiartigen Dichtungswerkstoff, der am Boden eine frei liegende Dichtungsfläche 12 hat, und die Anordnung des nach oben stehenden Dichtungsflansclied 12
an dem Sockel B verhindern wirksam jegliche Ansammlung von Schmutz zwischen den Dichtungsteilen, so daß eine
gute Dichtungswirkung gewährleistet ist. Man sieht ohne
weiteres, daß sich in dem mit seinem oberen Ende dauernd nach unten weisenden Kanal S kein Schmutz ansammeln kann, und daß sich auch auf der Dichtungsfläche 12 deo aus
federndem Dichtungswerkstoff hergestellten Blockes 11

kein Zunder, Schmutz oder Flugstaub ansammeln kann. Die

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obere Kante des Flansches 7 ist schmal und abgerundet, und daher kann sich auch hier im wesentlichen kein Schmutz ansammeln. In der Rinne T des Sockels B kann eine gewisse

Schmutzansammlung erfolgen· Die Sinne ist aber so tief, daß j selbst während langer Zeit angesammelter Schmutz die wirksame Abdichtung zwischen der Oberkante des Flansches 7 und der unteren Dichtungsfläche 12 des Blockes 11 nicht beeinträchtigen kann. Bei den früher vorgeschlagenen federnden Abdichtungen hat die Ansammlung von Schmutz zwischen den

abdichtend zusammenwirkenden Flächen zur Unbrauchbarkeit ! und zu Schwierigkeiten bei der wirtschaftlichen Verwendung geführt.

Die erfindungegemäße Anordnung mit der umgekehrten federnden Dichtung vermeidet auch alle Schwierigkeiten, die bei den früher vorgeschlagenen Dichtungsanordnungen mit nicht umgekehrten Dichtung durch Verdampfung von sich auf der Oberseite des Dichtungswerkstoffes ansammelndem Wasser entstanden sind. Wenn die Dichtung nicht umgekehrt ist, dann.kann das auf dem Dichtungsmaterial stehende Wasser frei ansteigen und in die Werkstückkammer eintreten, was in den meisten Fällen äußerst unerwünscht ist.

Da die Haube C während des Ofenbetriebes auf hohe Temperaturen erhitzt wird, wird vorzugsweise oben auf dem Kanalteil S eine Kühlflüssigkeitskammer 13 vorgesehen, die mit dem Kanalteil S die gemeinsame Wand 8 hat* Dieser Kühlflüssigkeitskammer wird Wasser oder eine andere Ceeißnete Kühlflüssigkeit durch eine Einlaßleitung 14 zugeführt. Die Kühlflüssigkeit strömt dann wegen der durch die

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Kammer 13 gelegtes ff&ad 15 rings um die gesamte Läng® UQT Kammes¹ IS herura und v©s?lüßt die Kammer durch di© Auslaß. leitung 1-6 (FIg₀S und 4)» Der Druck der durch die Leitung 14 eingeführten Kühlflüssigkeit tstid di© Abmessung d©r Auslaßleittsng 16 sisd so gewählt, daß di© KiIJiIflüss±gk©it©kammer 13 jedersoit voll gefüllt ist und m'&hvenü des Betriebes der Vorrichtung ein. fortlaufender Strom durch die Auslaßleitung 16 aufreehterhalteii wird»

Wie maa ar<i besten in den Fig. S vmu 5 sieht, ist ein Teil der ©bos-ea Hand der Kühlfltissigkeitskammer 13 an der Auslaßleitsng 16 ausgeschnitten unu durch eine geneigte Platte 17 und Jkbsehlußplatten 18 unü 19 ersetzt» Auf diese Weis© wird @in@ in Querrichtung geneigte Flüssigkeits— leitrinne geschaffen, die die aus dem Auslaßende 16* der Leitung 16 austretende Kühlflüssigkeit aufnimmt.

Die äußer© Seitenwand des Kanalteils S hat, wie man sieht, eine größer© senkrechte Höhe als die innere Seitenwand 9 und ragt weiter nach unten in die linne T des Sockels B hinein„ Dabei ragt die nach unten hängende Seitenwand 10 nach unten bi® ±n die ausgelassene Kühlflüssigkeit hinein, di® aus der Leitung 16 in die Rinn® T strömt. Der Spiegel der Flüssigkeit L in der Sinne T wird durch ein Überlaufrohr 20 auf der gewünschte» Höhe gehalten. Damit wird eine zweite atmosphärische Dichtung zwischen der Haube G und dem Sockel B geschaffen» In der Hand 10 sind oberhalb des Spiegels der Dichtungsflüssigkeit L Löcher 10' vorge-

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, die zum Ausgleich dee Atmosphärendrucks auf den entgegengesetzten Seiten der Hand 10 dienen.

Die in der Rinne T stehende Flüssigkeit kühlt auch den nach oben stehenden Dichtungsflansch 7, so daß dieser nicht auf eine Temperatur aufgeheizt werden kann, die das federnde Dichtungsmaterial 11 schädigen würde. Die in der Kammer 13 umgewälzte und das federnde Dichtungsmaterial vor Überhitzung schützende Kühlflüssigkeit kühlt auch den nach oben stehenden Dichtungsflansch 7 und verhindert so eine mögliche Beschädigung des Dichtungsmaterials 11 durch Berührung mit dem nach oben stehenden Flansch 7. Wegen der federnden Dichtung 11 kann das in dem Trog stehende Hasser nicht in die Werkstückkammer eintreten, und damit werden auch die schädlichen Auswirkungen des Dampfs verhindert.

Der Leitung 14 wird das Kühlmittel durch eine biegsame Kühlmittelzuleitung 21 zugeführt. Zur Verbindung der Kühlmittelzuleitung und der Einlaßleitung 14 ist eine schnell lösbare Kupplung 22 vorgesehen. Auf diese Weise kann die Kühlmittelsuleitung 21 vor dem Absenken der Haube C und ihres Dichtungskanals S auf den Sockel B schnell an die Leitung 14 angeschlossen werden. Bs sei darauf hingewiesen, daß die Einlaßleitung und die Auslaßleitung 16 nicht radial über die äußere Wand 10 des Kanal teils S vorstehen. Auf diese Weise wird die Gefahr einer Beschädigung der Kühlwasserleitungen während der Handhabung der Innenhaube klein gehalten.

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Abgesehen davon,daß die erfindungagemäße Einrichtung eine Ansammlung von Schmutz und anderen eine wirksame Dichtung beeinträchtigenden Fremdkörpern vermeidet, ist die erfindungsgemäße Einrichtung besonders für unter hohen Temperaturen stehende Anlagen geeignet* Das liegt daran, daß Mittel vorgesehen sind, um eine Beschädigung des federnden, gummiartigen Dichtungsmaterials durch Überhitzung zu vermeiden. Wegen der Anordnung des gummiartigen Dichtungsmaterials in der Haube C anstatt in dem Sockel B braucht der Ofensockel B nicht außer Betrieb gesetzt zu werden, wenn die Dichtung 11 wegen Abnutzung ersetzt werden muß. Da ein und derselbe Sockel B normalerweise mit mehreren Hauben C zusammenarbeitet, wird bei Anwendung der erfindungsgemäßen Dichtungseinrichtung der Produktionsgang am Ofensockel bei Austausch des Dichtungsmaterials nicht gestört. Da die Haube C abnehmbar ist, kann sie leicht in eine solche Lage gebracht werden, daß sie beliebige Dichtungswerkstoffe aufnehmen kann. Man kann beispielsweise den Dichtungswerkstoff in flüssiger Form eingießen, um so den Block 11 zu bilden. Dazu wird die Haube umgekehrt, so daß das offene Ende des zur Aufnahme der Dichtung 11 bestimmten Kanals nach oben steht. Dann kann der Dichtungswerkstoff darin erstarren.

Wenn auch im einzelnen nur eine Ausführungaform der Erfindung dargestellt und beschrieben worden ist, so sei doch darauf hingewiesen, daß die besondere Form und Anordnung der Teile der erfindungsgemäßen Dichtungseinridhtung abgewandelt und verändert werden kann, ohne den Grundgedanken der Erfindung zu verlassen.

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Beispielsweise kann man die Innenwand des die Dichtung 11 aufnehmenden Kanäle langer machen ale die Außenwand und die Dichtungsflüssigkeit in dem ringförmigen Raum zwischen dem nach oben stehenden Flansch 7 und der Wand 23' des Sockels B vorsehen. Man kann auch sowohl die Innenwand als auch die Außenwand 10 nach unten in die Kinne des Sockels B hineinziehen, um eine doppelte Dichtung zu bewirken. Es soll also keine Beschränkung auf die speziell dargestellte und beschriebene Aueführungsform erfolgen, sondern es sollen alle Ausführungsarten geschützt sein, die in den Bereich der Ansprüche fallen*

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Claims

Patentanmeldung s Feste Dichtung für Innenhauben, Patentansprüche :

1. Ofenkonstruktion od.dgl, mit einem mit einem Kinnenteil ausgerüsteten Sockel, dessen Rinnenteil einen nach oben darüber hinaussteheuden Dichtungsflansch hat, einer am Boden offenen, abnehmbaren Haube zum Aufsetzen auf den Sockel, die eine Werk-Gtückkammer bildet, einem sich rings um den offenen Boden der Haube erstreckenden, fortlaufenden, umgekehrten Kanalteil mit offenem Boden, der eine obere Abschlußwand und Qeitanwände hat, einer Masse aus einem federnden Dichtungsmaterial, die in dem am Boden offenen Kanalteil angeordnet ist und unten eine durchgehende, frei liegende Dichtungefläche hat, wobei das federnde Dichtungsmaterial in dem umgekehrten Kanalteil befestigt ist, der umgekehrte Kanalteil den nach oben stehenden Dichtungsflansch

Patentanwälte Dipl.-Ing. Martin Licht, Dipl.-Wirtsch.-Ing. Axel Hansmqnn Dipl.-Phys. Sebastian Herrmann

8 MDNCHEN 2, THERESiENSTRASSE 33 ■ Telefon: 292102 · Telegramm-Adresse: Lipatli/MOfichen

Bankverbindungen: Deutidie Bank AG, Filiale Manchen, Dep.-Kasse Vikhjolienmarkt, Konto-Nr. 716728 Boyer. Vereinsbank Mönchen, Zweigst. Oskar-von-Miller-Ring, Kto.-Nr. 882495 · Poslscheck-Konfo: Mönchen Nr. 1*3397

Oppenauer Bora: PATENTANWALT DR. RHEINHOLD SCHMIDT

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überdeckt und die Oberkante des nach oben stehenden Dichtungeflanscheo die freiliegende Fläche der Masse aus dem federnden Dichtungsmaterial abdichtend berührt, und mit Mitteln, die in dem Uinnenteil Flüssigkeit in Berührung mit dem nach oben ο teilenden Dichtungsflansch halten.

2. Ofenkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rinnenteil eine Bodenwand und voneinander abstehende Geitenwände hat, von denen eine Seitenwand den nach oben stehenden Dichtunj»sflansch bildet, während eine Seitenwand des umgekehrten Kanalteils nach unten in den Einnenteil hineinsteht, wobei die Mittel, die die Flüssigkeit in dem Rinnenteil halten, den Flüssigkeitsspiegel über der Unterkante einer der nach unten in den Rinnenteil hineinragenden Seitenwände des umgekehrten Kanalteils halten.

ö. Ofenkonstruktion nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungsmaterial in abdichtender Berührung mit wenigstens einer der Seitenwände des umgekehrten, am Boden offenen Kanalteiles steht.

4. Ofenkonstruktion nach irgendwelchen der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine an der Haube angeordnete Kühlflüssigkeitskammer, die im wesentlichen genau so verläuft wie der umgekehrte Kanalteil und zur Kühlung der Masse aus dem federnden Dichtungsmateriil dient.

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5. Ofenkonstruktion nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch Mittel zur Zuführung von Kühlflüssigkeit in die Kühlfiüssigkeitükammer und zur Ableitung aus der ilühlflüssigkeitskammer, Mittel zur Weiterleitung von aus der Kühlflüssigkeitskammer abgeleiteter KühlflüGsigkeit in den liinnenteil des Sockels, und Mittel, die den Spiegel der Flüssigkeit in dem Kinnenteil oberhalb der Unterkante der einen von den Seitenwänden des umgekehrten, am Boden offenen Kanalteils halfen, die in den Einnenteil hineinragt.

6. Ofenkonstruktion nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere den SeitenwUnde des umgekehrten Kanaltoilo nach unten in den Hinnenteil des Sockels hineinragt.

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