DE202008011194U1 - Retort oven for the heat treatment of metallic workpieces - Google Patents
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Abstract
Retortenofen
(1) zur Wärmebehandlung von metallischen Werkstücken,
aufweisend eine von einem Ofengehäuse (2) mit Heizeinrichtung
(5) umgebene, zylinderförmig ausgebildete Retorte (3),
die
a) einen Behandlungsraum (6) für eine Charge (7)
von Werkstücken umschließt,
b) an einem Ende
mittels eines Bodens (9) gasdicht verschlossen und dort strömungstechnisch
an zumindest zwei gasführende, mittels je einer Stellklappe
(20, 21) verschließbare Leitungen (11, 14) angeschlossen
ist und
c) am anderen Ende eine gasdicht verschließbare
Beschickungsöffnung 10 aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Boden (9) unter Ausbildung eines Zwischenraumes
einen zweiten Boden (9.1) umfasst und dieser Zwischenraum durch
einen ersten Volumenraum (16) und einen zweiten Volumenraum (17)
in zwei voneinander gasdicht getrennte Ringräume unterteilt ist,
welcher erster Volumenraum (16) mit der ersten Leitung (14) und
welcher zweiter Volumenraum (17) mit der ersten Leitung (11) verbunden
ist, wodurch die Umwälzung des kalten Gases mittels eines
strömungsgünstigen Kühlvolumenstroms
und somit die Abkühlung der Charge...Retort oven (1) for the heat treatment of metallic workpieces, comprising a cylinder-shaped retort (3) surrounded by a furnace housing (2) with heating device (5)
a) enclosing a treatment space (6) for a batch (7) of workpieces,
b) at one end by means of a bottom (9) sealed gas-tight and there fluidly connected to at least two gas-leading, each with a valve (20, 21) closable lines (11, 14) and
c) has a gas-tight closable feed opening 10 at the other end,
characterized in that the bottom (9) forming a gap comprises a second bottom (9.1) and this space is divided by a first volume space (16) and a second volume space (17) in two gas-tight separate annular spaces, which first volume space ( 16) with the first line (14) and which second volume space (17) is connected to the first line (11), whereby the circulation of the cold gas by means of a streamlined cooling volume flow and thus the cooling of the charge ...
Description
Technisches GebietTechnical area
Die Erfindung betrifft einen Retortenofen zur Wärmebehandlung, wie z. B. zum Blankanlassen, Glühen unter Stickstoff oder Stickstoff/Wasserstoff, Nitrieren oder Nitrokarburieren von metallischen Werkstücken, wobei der Retortenofen im Wesentlichen ein Ofengehäuse mit Retorte, eine Heizeinrichtung, eine Umwälzeinrichtung und eine zugeordnete Kühleinrichtung umfasst und die von einem Ofengehäuse umgebene Retorte zylinderförmig ausgebildet und an einem Ende mittels eines Bodens gasdicht verschlossen und strömungstechnisch an zumindest zwei gasführende, mittels Stellklappen verschließbare Leitungen angeschlossen ist, die wiederum mit der Kühleinrichtung verbunden sind.The Invention relates to a retort furnace for heat treatment, such as B. for blank annealing, annealing under nitrogen or Nitrogen / hydrogen, nitriding or nitrocarburizing of metallic workpieces, wherein the retort furnace is essentially a furnace housing with retort, a heater, a circulation device and an associated cooling device and that of A retort surrounded by a furnace housing is cylindrical formed and sealed gas-tight at one end by means of a bottom and fluidically to at least two gas-conducting, connected by means of butterfly valves closable lines is, which in turn are connected to the cooling device.
Stand der TechnikState of the art
Derartige
Retortenöfen zur Wärmebehandlung von metallischen
Werkstücken sind nach dem Stand der Technik in vielfältigen
Anordnungen, wie z. B. gemäß
Es wurde schon für Retortenöfen mehrmals vorgeschlagen, primär den Wirkungsgrad der Wärmebehandlung zu erhöhen. In Retortenöfen kommt jedoch nach der zu erzielenden gleichmäßigen Aufheizung der wärmezubehandelnden Werkstücke auch der anschließenden gleichmäßigen und intensiven Kühlung der Werkstücke eine besondere Bedeutung zu, was wegen des an sich unproduktiven Behandlungsschritts tiefer zu untersuchen ist.It has been proposed several times for retort ovens, primarily the efficiency of the heat treatment increase. In retort ovens, however, comes after the to achieve uniform heating of the heat-treated Workpieces also the subsequent uniform and intensive cooling of the workpieces a special Meaning to what, because of the in itself unproductive treatment step is to be examined more deeply.
Retortenöfen zur Wärmebehandlung metallischer Werkstücke umfassen eine von einem Ofengehäuse umgebene Retorte, die zylinderförmig ausgebildet und an einem Ende mittels eines Bodens gasdicht verschlossen ist. Zugleich verfügt die Retorte über eine Beschickungsöffnung, die dazu dient, die wärmezubehandelnden Werkstücke in die Retorte aufzugeben bzw. die wärmebehandelten Werkstücke der Retorte durch die Beschickungsöffnung hindurch zu entnehmen. Die Beschickungsöffnung ist mittels eines Deckels, der bevorzugterweise verschwenkbar ausgebildet ist, gasdicht verschließbar.Retort for heat treatment of metallic workpieces a surrounded by a furnace housing retort, the cylindrical formed and sealed gas-tight at one end by means of a bottom is. At the same time, the retort has a feed opening, which serves to heat-treat the workpieces abandon in the retort or the heat treated workpieces of Retort can be seen through the feed opening. The loading opening is by means of a lid, the is preferably formed pivotable, gas-tight closed.
Das Ofengehäuse stellt in aller Regel einen Volumenraum bereit. Innerhalb dieses Volumenraumes ist unter anderem die Retorte angeordnet, die ihrerseits einen Volumenraum, den eigentlichen Wärmebehandlungsraum bereitstellt. Innerhalb des vom Ofengehäuse ausgebildeten Volumenraums sind neben der Retorte darüber hinaus Heizelemente vorgesehen, die bei einer bestimmungsgemäßen Verwendung des Retortenofens einem Aufheizen der Retorte und damit des von der Retorte umschlossenen Behandlungsraumes dienen.The Furnace housing usually provides a volume space. Within this volume space, among other things, the retort is arranged, which in turn has a volume space, the actual heat treatment room provides. Within the furnace housing formed Volumenraums are in addition to the retort beyond heating elements provided in the case of intended use the retort oven a heating of the retort and thus of the serve the retort enclosed treatment room.
Die Wärmebehandlung eines Werkstückes findet in aller Regel unter Gaseinfluss statt. Die Retorte verfügt deshalb vorzugsweise bodenseitig über Anschlußstutzen, die den Anschluss gasführender Leitungen ermöglichen. Durch diese Leitungen hindurch können in den von der Retorte definierten Behandlungsraum Gase und/oder Gasgemische wahlweise eingelassen werden. Derartige Gase können beispielsweise Behandlungsgase, Oxidationsgase, Kühlgase und/oder entsprechende Gasgemische sein.The Heat treatment of a workpiece takes in all Usually under the influence of gas. The retort therefore has preferably on the bottom side via connecting pieces, which allow the connection of gas-carrying lines. Through these lines can pass through the retort defined treatment space gases and / or gas mixtures optional be admitted. Such gases can, for example Treatment gases, oxidizing gases, cooling gases and / or corresponding Be gas mixtures.
Im Rahmen einer bestimmungsgemäßen Verfahrendurchführung zur Wärmebehandlung metallischer Werkstücke ist es regelmäßig vorgesehen, dass einem Verfahrensschritt der Werkstückerwärmung ein Verfahrensschritt folgt, bei dem die Werkstücke auf einem oder mehren – wärmebehandlungsabhängigen – Temperaturniveau gehalten werden und abschließend ein Verfahrensschritt der Werkstückabkühlung nachfolgt.in the Scope of a designated process execution for heat treatment of metallic workpieces It regularly provided that a procedural step workpiece heating follows a process step, in which the workpieces on one or more - heat treatment dependent - temperature level be held and finally a procedural step the workpiece cooling follows.
Sowohl beim Erwärmen als auch beim Kühlen wird angestrebt, die Werkstückerwärmung bzw. -abkühlung möglichst schnell und gleichmäßig durchzuführen. Während der Haltephase auf einem bestimmten Temperaturniveau wird innerhalb der Charge eine größtmögliche Temperaturgleichmäßigkeit der Werkstücke angestrebt, ebenso eine möglichst gleichmäßige Verfügbarkeit der Gase an jeder Stelle der Charge. Zu diesem Zweck wird die im Inneren der gasdicht abgeschlossenen Retorte befindliche Atmosphäre umgewälzt. Dies geschieht mittels einer Umwälzeinrichtung, welche in aller Regel im Inneren der Retorte angeordnet ist.Either during heating as well as during cooling, the aim is workpiece heating or cooling perform as quickly and evenly as possible. During the holding phase at a certain temperature level will be the largest possible within the batch Temperature uniformity of the workpieces sought as well as even as possible Availability of gases at every point of the batch. To this The purpose is the located inside the gas-tight retort retorts Atmosphere circulated. This is done by means of a circulation device, which is usually arranged inside the retort.
Um eine verbesserte Umwälzung und Gleichmäßigkeit der Ofenatmosphäre und -temperatur zu erzielen, ist es aus dem Stand der Technik bekannt, so genannte Gasführungszylinder einzusetzen, die in Kombination mit dem Umwälzaggregat eine Zwangsführung der Ofenatmosphäre gewährleisten.Around an improved circulation and uniformity Achieving the furnace atmosphere and temperature is it known from the prior art, so-called gas guide cylinder to use, in combination with the circulating a Ensuring forced guidance of the furnace atmosphere.
Nach dem Stand der Technik ist weiter festzustellen, dass die Retorte strömungstechnisch an zumindest eine gasführende Leitung angeschlossen ist, welche Leitung mittels so genannter Stellklappen verschließbar ist. So kann beispielsweise zur Abkühlung der Werkstücke Gas aus der Retorte über eine gasführende Leitung abgesaugt, durch eine Kühleinrichtung geleitet und über eine zweite gasführende Leitung in die Retorte zurückgebracht werden.To The prior art further states that the retort fluidically to at least one gas-conducting Line is connected, which line closable by means of so-called butterfly valves is. For example, to cool the workpieces Gas from the retort via a gas-carrying line sucked, passed through a cooling device and over a second gas-carrying line returned to the retort become.
Im Rahmen einer bestimmungsgemäßen Verfahrensdurchführung zur Wärmebehandlung metallischer Werkstücke mittels eines vorbeschriebenen Retortenofens kann es erforderlich sein, die gasführenden Leitungen gegenüber dem Retorteninnenraum abzutrennen, um zu verhindern, dass Gase in den Retorteninnenraum eintreten bzw. die im Retorteninnenraum befindliche Gasatmosphäre über die gasführenden Leitungen austritt. Um eine Abtrennung der gasführenden Leitungen gegenüber dem Retorteninnenraum zu bewerkstelligen, sind aus dem Stand der Technik die so genannten Stellklappen bekannt, die als in der jeweiligen gasführenden Leitung verschwenkbar angeordnete Scheiben ausgebildet sind. Diese Scheiben sind um wenigstens 90° drehbar und können so in eine geöffnete bzw. eine geschlossene Stellung gebracht werden. In der geschlossenen Stellung ist der Strömungsquerschnitt der gasführenden Leitung im Wesentlichen verschlossen, so dass eine Abtrennung der gasführenden Leitung zum Retorteninnenraum erreicht ist. In geöffneter Stellung ist der Strömungsquerschnitt der gasführenden Leitung im Wesentlichen freigegeben, so dass eine strömungstechnische Verbindung zwischen der gasführenden Leitung einerseits und dem Retorteninnenraum andererseits ausgebildet ist.As part of a proper process implementation for heat treatment of metallic workpieces by means of a prescribed Retort furnace it may be necessary to separate the gas-carrying lines relative to the retort interior, to prevent gases from entering the retort interior or the gas atmosphere located in the retort interior exits via the gas-carrying lines. In order to accomplish a separation of the gas-carrying lines relative to the retort interior, known from the prior art, the so-called butterfly valves, which are designed as in the respective gas-carrying line pivotally arranged discs. These discs are rotatable by at least 90 ° and can be brought into an open or a closed position. In the closed position, the flow cross-section of the gas-carrying line is substantially closed, so that a separation of the gas-carrying line to the retort interior is achieved. In the open position, the flow cross-section of the gas-carrying line is substantially released, so that a fluidic connection between the gas-carrying line on the one hand and the retort interior on the other hand is formed.
Auch hier haben sich scheinbar die aus dem Stand der Technik vorbekannten Stellklappen zum Verschließen der strömungstechnisch an die Retorte des Retortenofens angeschlossenen, gasführenden Leitungen bewährt, jedoch besteht Verbesserungsbedarf insbesondere mit Blick auf deren funktionsgerechtere Handhabung und strömungstechnische Anordnung.Also Here, apparently, the previously known from the prior art Butterfly valves for closing the fluidic to the retort of the retort furnace connected, gas-carrying lines proven, but there is room for improvement in particular with a view to their more functional handling and aerodynamic Arrangement.
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
Aufgabe der Erfindung ist es, bei gattungsgemäßen Retortenöfen gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 bis 3 und der eingangs beschriebenen Art, eine gleichmäßige und möglichst schnelle Kühlung der wärmebehandelten Werkstücke zu erreichen, weil das Abkühlen zwar erforderlich, im Grunde aber ein unproduktiver Verfahrensschritt ist.task The invention is in generic retort ovens according to the preambles of the claims 1 to 3 and the type described above, a uniform and as fast as possible cooling of the heat-treated Achieve workpieces because cooling though required, but basically an unproductive process step is.
Da zur Kühlung der Werkstücke ein Gasstrom aus der Retorte abgesaugt, über eine externe Kühleinrichtung geleitet und anschließend wieder in die Retorte zurückgeführt wird, ist es erforderlich, das kalte Gas möglichst gut umzuwälzen und Widerstände, die den Kühlvolumenstrom behindern, zu vermeiden.There for cooling the workpieces a gas stream from the Retort sucked off, via an external cooling device passed and then returned to the retort it is necessary, the cold gas is as good as possible circulate and resistances that the cooling volume flow hamper, avoid.
Dazu sind einerseits die Ausbildung eines Bodens der Retorte und/oder andererseits die Klappen zum funktionssicheren Verschließen der an die Retorte des Retortenofens angeschlossenen, gasführenden Leitungen derart konstruktiv zu verändern sind, damit insgesamt strömungstechnisch günstigere Bedingungen entstehen.To On the one hand, the formation of a bottom of the retort and / or on the other hand the flaps for functionally reliable closing the gas-conducting device connected to the retort of the retort oven Lines are to be changed constructively so that overall aerodynamically favorable conditions arise.
Entsprechend den Ansprüchen 1 bis 3 wird dies durch drei einheitlich zur Aufgabe stehende und nebeneinander realisierbare Erfindungsvarianten gelöst.Corresponding to claims 1 to 3, this is uniform by three to the task and feasible side by side feasible variants of the invention solved.
Nach der ersten Variante ist vorgesehen, daß bei einem Retortenofen zur Wärmebehandlung von metallischen Werkstücken der Boden unter Ausbildung eines Zwischenraumes einen zweiten Boden umfasst, d. h. doppelwandig ausgebildet ist, und dieser Zwischenraum durch einen ersten Volumenraum und einen zweiten Volumenraum in zwei voneinander gasdicht getrennte Ringräume unterteilt ist, welcher erster Volumenraum mit der ersten Leitung und welcher zweiter Volumenraum mit der ersten Leitung verbunden ist, wodurch die Umwälzung des kalten Gases mittels eines strömungsgünstigen Kühlvolumenstroms und somit die Abkühlung der Charge beschleunigbar ist.To the first variant is provided that in a retort oven for the heat treatment of metallic workpieces the floor comprises a second floor forming a gap, d. H. is formed double-walled, and this gap through a first volume space and a second volume space in two gas-tight separated annular spaces is divided, which first volume space with the first conduit and which second volume space with the first Line is connected, reducing the circulation of the cold gas by means of a streamlined cooling volume flow and thus the cooling of the charge can be accelerated.
Nach der zweiten Variante ist der gattungsgleiche Retortenofen so ausgeführt, daß die erste und zweite Stellklappe je ein einen Aufnahmeraum umfassendes Gehäuse bilden, in welches ein Deckel derart hineinbewegbar ist, daß der Strömungsquerschnitt jeder Leitung bei geöffneter Stellung des Deckels vollständig freigegeben, eine strömungsgünstige Ausbildung des Aufnahmeraum gegeben und ein gasförmiger Volumenstrom in jeder Leitung strömungsgünstig führbar ist.To the second variant of the generic retort oven is designed so that the first and second valve each have a receiving space comprehensive Form housing in which a lid so hineinbewegbar is that the flow cross-section of each line in the open position of the lid completely released, a streamlined training the receiving space given and a gaseous flow easily navigable in each line is.
Die dritte Variante kombiniert die vorstehenden Ausbildungen im Sinne einer funktionellen Verschmelzung ihrer vorteilhaften Funktionen zu einer Gesamtwirkung, indem der Retortenofen
- – die Merkmalsgruppe, wie der Boden umfasst unter Ausbildung eines Zwischenraumes einen zweiten Boden, wobei dieser Zwischenraum durch einen ersten Volumenraum und einen zweiten Volumenraum in zwei voneinander gasdicht getrennte Ringräume unterteilt und welcher erster Volumenraum mit der zweiten Leitung und welcher zweiter Volumenraum mit der ersten Leitung verbunden ist,
- – mit der Merkmalsgruppe, wie die erste und zweite Stellklappe bilden je ein einen Aufnahmeraum umfassendes Gehäuse, in welches ein Deckel derart hineinbewegbar ist, daß der Strömungsquerschnitt jeder Leitung bei geöffneter Stellung des Deckels vollständig freigegeben ist,
- – derart vereinigt, daß der erste Volumenraum und der zweite Volumenraum im strömungstechnischen Zusammenwirken mit den bei geöffneter Stellung des Deckels den Strömungsquerschnitt jeder Leitung vollständig freigebenden Funktionen des Deckel zu einer strömungsgünstigen Umwälzung des kalten Gases und somit schnellen Abkühlung der Charge führen.
- - The feature group, such as the ground comprises a gap forming a second bottom, said gap divided by a first volume space and a second volume space in two gas-tight separate annular spaces and which first volume space with the second conduit and which second volume space with the first conduit connected is,
- - With the feature group, such as the first and second valve each form a receiving space comprehensive housing, in which a lid is hineinbewegbar so that the flow cross-section of each line is fully released in the open position of the lid,
- - United in such a way that the first volume space and the second volume space in the fluidic interaction with the open in the open position of the cover the flow cross section of each line completely releasing functions of the lid to a streamlined circulation of the cold gas and thus rapid cooling of the batch.
Bei der ersten und dritten Variante ist der Außendurchmesser des zweiten Bodens des Bodens kleiner als der Innendurchmesser der Retorte bemessen.In the first and third variants, the outer diameter of the second bottom of the floor smaller than the inner diameter of the retort.
Des Weiteren können der äußere erste Volumenraum strömungstechnisch über die zweite Leitung an ein externes Kühlgasgebläse und der innere zweite Volumenraum strömungstechnisch über die erste Leitung an einen externen Kühler angeschlossen werden, wodurch das in der Retorte befindliche Heißgas abgeführt und an den externen Kühler weitergeleitet werden kann.Of Further, the outer first volume space fluidly via the second line an external cooling gas blower and the inner second Volume space fluidically over the first Line to be connected to an external cooler, whereby the hot gas contained in the retort is removed and can be forwarded to the external cooler.
Vorteilhaft kann der innere zweite Volumenraum an Saugrohre angeschlossen werden, die mit dem von der Retorte umschlossenen Behandlungsraum verbunden sind.Advantageous the inner second volume space can be connected to suction tubes, connected to the treatment room enclosed by the retort are.
Schließlich werden die erste und zweite Variante vervollkommnet, wenn der erste Volumenraum und der zweite Volumenraum gasdicht durch einen Ring in die zwei voneinander gasdicht getrennten Ringräume unterteilt wird, der fertigungstechnisch günstig z. B. durch Schweißen einfügbar ist.After all the first and second variants are perfected when the first Volume space and the second volume space gas-tight by a ring divided into the two gas-tight separated annular spaces is, the production technology favorable z. B. by welding is insertable.
Bei der zweiten und dritten Variante weist der in dem Aufnahmeraum des Gehäuses einer jeden Stellklappe bewegbare Deckel einen Schwenkarm auf, der um einen Drehpunkt an einem Haltearm verschwenkbar angeordnet ist.at the second and third variant, the in the receiving space of the Housing of each flap movable cover one Swivel arm, which pivots about a pivot on a support arm is arranged.
Der Schwenkarm kann um > 90° verschwenkbar am Haltearm angeordnet werden und wird zweckmäßig mit einem Antrieb verbunden ist, der durch einen pneumatischen Stellzylinder gebildet sein kann.Of the Swivel arm can be swiveled> 90 ° be arranged on the arm and is appropriate connected to a drive by a pneumatic actuator cylinder can be formed.
Das Gehäuse sollte austauschbar mittels einer ersten Flanschverbindung und einer zweiten Flanschverbindung in je eine der Leitungen lösbar angeordnet sein und montagegünstig eine mittels einer Klappe verschließbare Installationsöffnung aufweisen.The Housing should be interchangeable by means of a first flange connection and a second flange in each one of the lines detachably arranged be easy to install and lockable by means of a flap Have installation opening.
Der besagte Antrieb kann vorteilhaft auf der Klappe angeordnet werden, wobei die Klappe eine gasdichte Durchführung für die Kolbenstange aufweist, welche mittels eines Koppelelements der Kolbenstange und eines Langlochs des Schwenkarms zur Betätigung des Deckels angelenkt ist. Dabei kann der Haltearm funktionsgünstig an der Klappe angeordnet sein.Of the said drive can advantageously be arranged on the flap, the flap being a gas tight passage for having the piston rod, which by means of a coupling element of Piston rod and a slot of the swivel arm for actuation the lid is hinged. In this case, the support arm is functional be arranged on the flap.
Mit der erfindungsgemäßen Ausbildung des einen Bodens der Retorte, indem dieser eine Boden der Retorte unter Ausbildung eines Volumenraumes doppelwandig ausgebildet und in zwei voneinander gasdicht getrennte Ringräume unterteilt ist sowie dem erfindungsgemäß veränderten Konstruktionsprinzip, dass die mittels der Stellklappen verschließbaren gasführenden Leitungen an ein einen Aufnahmeraum umfassendes Gehäuse angeschlossen ist, in welches der Deckel hineinbewegbar ist, so dass der Strömungsquerschnitt der Leitung bei geöffneter Deckelstellung vollständig freigegeben ist, wird die Aufgabenstellung im Hinblick auf die insgesamt verbesserten Strömungsverhältnisse im Retortenofen optimal gelöst.With the inventive design of a soil the retort by placing a retort of the retort under training a volume space formed double-walled and gas-tight in two separated annular spaces is divided and the invention changed Design principle that closable by means of the butterfly valves gas-carrying lines to a receiving space comprehensive Housing is connected, in which the lid hineinbewegbar is, so that the flow cross-section of the line with open lid position is completely released, the task is in view of the overall improved flow conditions optimally dissolved in the retort oven.
Erfolge stellen sich auch allein schon mit der doppelwandigen Bodenausbildung ein, da das kalte Gas so besser umgewälzt wird und in vorteilhafter Weise außergewöhnlich gute Umwälzung der Ofenatmosphäre und damit Durchströmung der wärmezubehandelnden Werkstücke geschaffen wird.successes Alone with the double-walled soil training a, since the cold gas is circulated so better and in an advantageous manner Exceptionally good circulation of the furnace atmosphere and thus flow through the heat-treated Workpieces is created.
Andererseits werden auch allein schon mit der veränderten Deckelbewegung in den Stellklappen für das kalte Gas insgesamt strömungstechnisch günstigere Bedingungen geschaffen.on the other hand be alone with the changed lid movement in the butterfly valves for the cold gas altogether aerodynamically more favorable Created conditions.
In der kombinierten Ausführung jedoch verschmelzen die doppelwandige Bodenausbildung und die veränderte Deckelbewegung funktionell in ihrer strömungstechnischen Wirkung miteinander.In However, the combined design merge the double-walled Bottom training and the changed lid movement functional in their fluidic effect with each other.
Hervorzuheben ist, daß in den äußeren Ringraum mittels des externen Kühlgasgebläses von außen ein Kühlgas oder ein Kühlgasgemisch eingespeist werden kann.highlight is that in the outer annulus by means the external cooling gas fan from the outside a cooling gas or a cooling gas mixture is fed can be.
Der innere Ringraum steht mit dem eigentlichen und von der Retorte umschlossenen Behandlungsraum der Charge in strömungstechnischer Verbindung. Zu diesem Zweck sind die Saugrohre vorgesehen, die den inneren Ringraum mit dem Behandlungsraum der Retorte strömungstechnisch verbinden.Of the inner annulus stands with the actual and enclosed by the retort Treatment room of the batch in fluidic connection. For this purpose, the suction tubes are provided, the inner annulus with the treatment chamber of the retort fluidically connect.
In den äußeren Ringraum eingespeistes Kühlgas kann auch durch Öffnungen in den von der Retorte umschlossenen Behandlungsraum strömen. Dabei sind die Verbindungsöffnungen in Abhängigkeit der Kühlgebläseleistung derart dimensioniert, dass das im äußeren Ringraum befindliche Kühlgas mit verhältnismäßig hoher Geschwindigkeit aus den Öffnungen austreten und in den von der Retorte umschlossenen Behandlungsraum eintreten kann.In the outer annulus fed cooling gas may also be through openings in the enclosed by the retort Treatment room flow. Here are the connection openings depending on the cooling fan power dimensioned such that in the outer annulus located refrigerant gas with relatively emerge from the openings at high speed and in can enter the treatment room enclosed by the retort.
Die den äußeren Ringraum mit dem Behandlungsraum der Retorte strömungstechnisch verbindenden Durchgangsöffnungen sind bevorzugterweise stirnseitig der inneren Wandung des doppelwandigen Bodens ausgebildet, das heißt zwischen innerer Wandung einerseits und Mantelfläche der Retorte andererseits.The the outer annulus with the treatment room of the Retort fluidly connecting through holes are preferably frontally of the inner wall of the double-walled Floor formed, that is between inner wall on the one hand and lateral surface of the retort on the other.
Diese Ausgestaltung kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass der Außendurchmesser der retortenseitigen Wand, das heißt der inneren Wand des doppelwandigen Bodens kleiner als der Innendurchmesser der Retorte ausgebildet ist, infolgedessen ein Ringspalt zwischen innerer Wand des doppelwandigen Bodens einerseits und Innenseite der Mantelfläche der Retorte andererseits entsteht. Dieser Ringspalt kann in einzelne Durchtrittsöffnungen zu unterteilt sein, was sich beispielsweise dadurch ergibt, dass die innere Wand des doppelwandigen Bodens stirnseitig mit der Metalfläche der Retorte in gewissen Abständen verbunden, beispielsweise verschweißt ist.This refinement can be achieved, for example, by virtue of the fact that the outside diameter of the retort-side wall, that is to say the inner wall of the double-walled bottom, is smaller than the inside diameter nendurchmesser the retort is formed, as a result, an annular gap between the inner wall of the double-walled soil on the one hand and the inside of the lateral surface of the retort on the other hand arises. This annular gap can be subdivided into individual passage openings, which results, for example, from the fact that the inner wall of the double-walled bottom is connected at the end side to the metal surface of the retort at certain intervals, for example welded.
Die vorgeschriebene Ausgestaltung des Ringspaltes, das heißt der Durchtrittsöffnungen, die den äußeren Ringraum mit dem Behandlungsraum der Retorte strömungstechnische verbinden, hat den Vorteil, dass das über den äußeren Ringraum einströmende Kühlgas in unmittelbarer Nähe zum Retortenmantel und parallel zum selben in den Behandlungsraum der Retorte eingeführt wird.The prescribed embodiment of the annular gap, that is the passageways, the outer Annular space with the treatment chamber of the retort fluidic Connect, has the advantage of that over the outer Annulus inflowing refrigerant gas in the immediate Proximity to the retort coat and parallel to the same in the Treatment room of the retort is introduced.
Hierdurch wird eine insgesamt außergewöhnlich gute Durchströmung einer in der Retorte befindlichen Werkstückcharge erreicht, was zu einer entsprechend sehr guten Wärmeübertragung zwischen Gasstrom einerseits und Werkstückcharge andererseits führt.hereby is an overall exceptionally good flow reaches a workpiece batch located in the retort, what a correspondingly very good heat transfer between gas flow on the one hand and workpiece charge on the other leads.
Die vorgeschriebene Ausgestaltung erlaubt es, mittels der in den von der Retorte umfassten Volumenraum verbindenden Ansaugrohre das in der Retorte befindliche heiße Gas, das heißt die dort befindliche heiße Atmosphäre abzusaugen, wobei die abgesaugten Gase, das heißt die abgesaugte Atmosphäre über den inneren Ringraum des doppelwandig ausgebildeten Bodens der Retorte abgeführt wird.The prescribed embodiment allows, by means of the in the retort comprised volume space connecting intake pipes in the retort located hot gas, that is the Suction there hot atmosphere, wherein the extracted gases, that is, the extracted atmosphere over the inner annular space of the double-walled bottom of the retort is dissipated.
Zwecks Ansaugung ist der innere Ringraum an den Kühler angeschlossen. Die abgesaugten Gase werden durch den Kühler geführt und zur Abkühlung gebracht. Die Wiederverwendung dieses Gases, das heißt der ehemaligen Behandlungsatmosphäre ist möglich, bevorzugterweise als Kühlgas, welches dem äußeren Ringraum des doppelwandigen Bodens der Retorte wieder zugeführt wird. Dies kann mittels Unterstützung des erwähnten Kühlgasgebläses erfolgen.For the purpose of Intake is the inner annulus connected to the radiator. The extracted gases are passed through the cooler and brought to a cool. The reuse of this gas, that is the former treatment atmosphere is possible, preferably as a cooling gas, which the outer annulus of the double-walled floor the retort is fed back. This can be done by means of support the mentioned cooling gas blower done.
Das im äußeren Ringraum beförderte Kühlgas tritt in den Nutz-, das heißt Behandlungsraum der Retorte wieder aus, und dies bevorzugterweise retortenmantelnah, so dass das einströmende Kühlgas nahe der Innenseite der Mantelfläche der Retorte parallel hierzu zwangsgeführt ist. Im Ergebnis ergibt sich so eine Strömung im Inneren der Retorte, die sich dadurch auszeichnet, dass heiße Gase bzw. heiße Ofenatmosphäre aus dem inneren Bereich des von der Retorte umschlossenen Volumenraums abgeführt, gleichzeitig Kühlgas in den äußeren Randbereich des von der Retorte umschlossenen Volumenraums nachgeführt wird, so dass ich eine Strömungszirkulation in der Retorte einstellt und zwar als Addition der Volumenströme des externen Kühlgebläses einerseits und der in der Retorte befindlichen Umwälzeinrichtung andererseits. Im Ergebnis dieser Strömungszirkulation ergibt sich eine im Vergleich zum Stand der Technik verbesserte Gasdurchströmung der in der Retorte befindlichen Werkstückcharge, was zu einer besseren Wärmeübertragung zwischen Werkstückcharge und Gas bzw. Gasgemisch, d. h. zu einer schnelleren Abkühlung der Charge führt.The transported in the outer annulus refrigerant gas occurs in the utility, that is treatment room of the retort again, and this preferably retortenmantelnah, so that the incoming cooling gas near the inside of the The lateral surface of the retort forcibly guided parallel thereto is. The result is a flow inside the retort, which is characterized by hot gases or hot furnace atmosphere from the inner area the volume space enclosed by the retort, simultaneously cooling gas in the outer edge area tracked by the retort enclosed volume space will, so I have a flow circulation in the retort is set as addition of the volume flows of the external Cooling fan on the one hand and in the retort on the other hand. In the result this flow circulation results in comparison the prior art improved gas flow through the in the retort workpiece batch, resulting in a better heat transfer between workpiece batch and gas or gas mixture, d. H. to a faster cooling the batch leads.
Die vorbeschriebene Konstruktion kann bei Retortenöfen im allgemeinen Anwendung finden, das heißt sie ist sowohl für horizontale als auch für vertikale Retortenöfen nutzbar.The The above-described construction can be used in retort ovens in general Find application, that is, it is both for horizontal and vertical retort ovens available.
Diese vorteilhaften Funktionen unterstützt die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Stellklappen, für die eine den Aufnahmeraum bereitstellende Erweiterung in Form eines Gehäuses vorgesehen ist. In das Gehäuse bzw. in den Aufnahmeraum hinein ist der Deckel bewegbar, und zwar derart, dass der lichte Strömungsquerschnitt der gasführenden Leitung bei geöffneter Deckelstellung vollständig freigegeben ist.These advantageous functions supports the inventive Design of the butterfly valves, for the one the receiving space providing extension provided in the form of a housing is. In the housing or in the receiving space is the Lid movable, in such a way that the clear flow cross-section the gas-carrying line with the lid open is completely released.
Diese Ausgestaltung erlaubt es in vorteilhafter Weise, dass im Unterschied zum vorbekannten Stand der Technik unnötige Strömungswiderstände vermieden werden. Beim Öffnen einer aus dem Stand der Technik bekannten Drehklappe verdreht sich diese nachteilig von einer Querstellung in eine Längsstellung, in welcher sie aber zumindest noch teilweise den Strömungsquerschnitt der gasführenden Leitung abdeckt.These Design allows it in an advantageous manner that in difference avoided prior to the prior art unnecessary flow resistance become. When opening a known from the prior art Turntable twisted this adversely of a transverse position in a longitudinal position, but in which they at least partially the flow cross-section of the gas-carrying line covers.
Dies führt in nachteiliger Weise zu einem unnötigen Strömungswiderstand, was zu einer Drosselung der Leistung des an die gasführende Leitung angeschlossenen Gasgebläses und damit zu einer Reduzierung des Gasvolumenstroms führt.This leads disadvantageously to an unnecessary Flow resistance, resulting in a reduction in performance of the gas blower connected to the gas-carrying line and thus leads to a reduction of the gas volume flow.
Bei der erfindungsgemäßen Konstruktion werden diese Nachteile überwunden, da der Deckel in geöffneter Stellung in eine einen Aufnahmeraum bereitstellende Erweiterung hinein bewegt ist, womit der Strömungsquerschnitt der gasführenden Leitung vollständig freigegeben ist und die Entstehung unnötiger Strömungswiderstände vollends vermieden wird.at the construction according to the invention become this Disadvantages overcome, since the lid in open Position in a receiving space providing extension is moved in, whereby the flow cross-section of the gas-conducting Management is completely released and the emergence unnecessary flow resistance completely is avoided.
Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass der Deckel verschwenkbar ausgebildet ist. Demnach erfolgt die Bewegung des Deckels als Schwenkbewegung in das einen Aufnahmeraum bereitstellende Gehäuse. Diese Verschwenkbarkeit des Deckels kann beispielsweise dadurch realisiert werden, dass der Deckel an einem Schwenkarm und dieser gelenkig beispielsweise an einem Haltearm angeordnet ist.According to the Invention is envisaged that the lid is designed to pivot is. Accordingly, the movement of the lid takes place as a pivoting movement in the receiving space providing housing. These Pivotability of the lid can be realized, for example be that the lid on a swivel arm and this hinged for example, is arranged on a support arm.
Der Schwenkarm und damit der daran angeordnete Deckel können somit auf einfache Weise relativ zum Haltearm verschwenkt werden. Dabei ist bevorzugterweise eine Verschwenkbewegung des Schwenkarmes um wenigstens 90°, mehr bevorzugt um 95° möglich.Of the Swivel arm and thus the lid arranged thereon thus be pivoted in a simple manner relative to the support arm. In this case, preferably, a pivoting movement of the pivot arm by at least 90 °, more preferably by 95 ° possible.
Eine zumindest theoretische Verschwenkbarkeit von mehr als 90° bietet den Vorteil, dass der Deckel mit einem gewissen Anpressdruck gegen einen Anschlußstutzen der gasführenden Leitung gedrückt werden kann, was insbesondere in Kombination mit einer leitungsseitig und/oder deckelseitig vorgesehenen Dichtung einen gasdichten Verschluss der gasführenden Leitung bewirkt. Bei den aus dem Stand der Technik als Deckel verwendeten Verschlussklappen ist eine solche gasdichte Entkopplung von gasführender Leitung einerseits und Retorteninnenraum andererseits nicht möglich, weil aufgrund von Fertigungstoleranzen, Abnutzungserscheinungen und/oder thermisch bedingten unterschiedlichen Ausdehnungen immer ein Ringspalt zwischen der Innenseite einer gasführenden Leitung einerseits und der Verschlussklappe andererseits verbleibt.A at least theoretical pivotability of more than 90 ° offers the advantage that the lid with a certain contact pressure against a connecting piece of the gas-carrying line can be pressed, especially in combination with a line side and / or cover side provided seal causes a gas-tight closure of the gas-carrying line. In the lid used in the prior art as a lid is such a gas-tight decoupling of gas-conducting On the one hand and retort interior on the other hand not possible, because due to manufacturing tolerances, wear and tear and / or thermally induced different expansions always an annular gap between the inside of a gas-conducting Line on the one hand and the flap remains on the other.
Gemäß einer Ausbildung des Deckels ist vorgesehen, dass der Schwenkarm an einen Stellzylinder angelenkt ist. Mittels dieses Stellzylinders kann eine Verschwenkung des Schwenkarms relativ gegenüber dem Haltearm bewirkt werden. Der Stellzylinder arbeitet vorzugsweise pneumatisch. Es sind aber auch andere Ausgestaltungen möglich, wie zum Beispiel hydraulisch oder mechanisch arbeitende Stellzylinder bzw. Stellglieder.According to one Training the lid is provided that the pivot arm to a Setting cylinder is articulated. By means of this actuating cylinder can a Pivoting of the pivot arm relative to the support arm be effected. The actuating cylinder preferably operates pneumatically. But there are also other configurations possible, such as hydraulically or mechanically operating actuating cylinders or actuators.
Aufgrund dieser Ausgestaltung kann die Deckeleinrichtung als solche in vorteilhafter Weise auch im Rahmen einer Nachrüstung installiert bzw. montiert werden. In einfacher Weise werden die Stellklappen zwischen den Flanschverbindungen der gasführenden Leitungen als Zwischenglied installiert.by virtue of This configuration, the cover device as such in an advantageous Also installed as part of a retrofit or to be assembled. In a simple way, the butterfly valves between the flange connections of the gas-carrying lines as Intermediate member installed.
Erfindungsgemäß verfügt das Gehäuse die Installationsöffnung. Diese ermöglicht auch einen nachträglichen Zugriff auf die Verstellmechanik des Deckel, das heißt insbesondere den Schwenkarm sowie auf den Deckel selbst und gegebenenfalls auch den Stellzylinder. In einfacher Weise ist so eine Demontage, Reparatur oder sonstige nachträgliche Arbeit möglich.Has according to the invention the housing the installation opening. This allows also a subsequent access to the adjustment mechanism the lid, that is in particular the swivel arm as well on the lid itself and possibly also the actuating cylinder. In a simple way is such a disassembly, repair or other subsequent work possible.
Die Installationsöffnung ist dabei bevorzugterweise mittels einer entsprechend ausgebildeten Klappe gasdicht verschließbar.The Installation opening is preferably by means of a suitably trained flap closed gas-tight.
Optimal ist es, wenn die doppelwandige Bodenausbildung und veränderte Deckelbewegung kombiniert in einem Retortenofen zur Anwendung gelangen, weil damit die Aufgabe der Erfindung, bei gattungsgemäßen Retortenöfen eine gleichmäßige und intensive Kühlung der wärmebehandelten Werkstücke zu erreichen, das kalte Gas besser umzuwälzen und unnötige Widerstände, die den Kühlvolumenstrom behindern, maximal erreicht werden.Optimal is it when the double-walled bottom training and changed Combined lid movement used in a retort oven, because so is the object of the invention, in generic Retort ovens a uniform and intense Cooling of heat treated workpieces to better circulate the cold gas and unnecessary Resistors that impede the cooling flow, be reached at the maximum.
Sowohl die erfindungsgemäße Ausbildung des Bodens der Retorte als auch die der Stellklappen zum funktionssicheren Verschließen der an die Retorte des Retortenofens angeschlossenen, gasführenden Leitungen für das kalte Gas schaffen somit insgesamt strömungstechnisch günstigere Bedingungen, die eine schnellere Kühlung der Charge bewirken.Either the inventive construction of the bottom of the Retort as well as the butterfly valves for functionally reliable closing the gas-conducting device connected to the retort of the retort oven Cables for the cold gas thus create a total flow-related more favorable conditions, which allows faster cooling effect the batch.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
In den zugehörigen Zeichnungen zeigen in einem schematischen Ausführungsbeispiel der ErfindungIn the accompanying drawings show in a schematic Embodiment of the invention
Bester Weg zur Ausführung der ErfindungBest way to execute the invention
In
Der
Retortenofen
Die
Retorte
Die
vom Ofengehäuse
In
dem von der Retorte
Die
zur Wärmebehandlung erforderlichen Gase können
beispielsweise durch hier nicht dargestellte Rohre, die mit dem
Boden
Nach
Durchführung der Wärmebehandlung erfolgt die Abkühlung
der Charge
Zunächst
wird Gas aus der Retorte
Die
Stellklappen
Dieses Ausführungsbeispiel umfasst die neuartige Ausbildung einerseits mit der ersten Erfindungsvariante und andererseits mit der zweiten Erfindungsvariante, welche als dritte Erfindungsvariante hier kombiniert dargestellt sind.This Embodiment includes the novel training on the one hand with the first variant of the invention and on the other hand with the second Invention variant, which combines as a third variant of the invention here are shown.
Gewerbliche AnwendbarkeitIndustrial Applicability
Die durch die erfindungsgemäß veränderte Anordnung des doppelten Bodens und/oder die durch die veränderte Deckelbewegung erzielten Wirkungen schaffen dem Betreiber eines Retortenofens eine wesentliche Gebrauchswerterhöhung im Hinblick auf eine wesentlich schnellere Abkühlung der wärmebehandelten Werkstücke.The by the invention changed arrangement of the double bottom and / or those by the changed Lid movement achieved effects create the operator of a Retort oven an essential use value increase in the With regard to a much faster cooling of the heat-treated Workpieces.
- 11
- Retortenofenretort furnace
- 22
- Ofengehäusefurnace housing
- 33
- Retorteretort
- 44
- erster Volumenraumfirst volume space
- 55
- Heizeinrichtungheater
- 66
- Behandlungsraumtreatment room
- 6.16.1
- Ringraumannulus
- 77
- Chargecharge
- 88th
- Umwälzeinrichtungcirculation
- 99
- Bodenground
- 9.19.1
- zweiter Bodensecond ground
- 1010
- Beschickungsöffnungloading port
- 10.110.1
- Deckelcover
- 1111
- erste Leitungfirst management
- 1212
- Kühlercooler
- 1313
- KühlgasgebläseCooling gas blower
- 1414
- zweite Leitungsecond management
- 1515
- Leiteinrichtungguide
- 1616
- äußerer Volumenraumouter volume space
- 1717
- innerer Volumenrauminternal volume space
- 1818
- Ringring
- 1919
- SaugrohSaugroh
- 2020
- erste Stellklappefirst adjustable flap
- 2121
- zweite Stellklappesecond adjustable flap
- 2222
- Schwenkarmswivel arm
- 2323
- erste Flanschverbindungfirst flange
- 2424
- zweite Flanschverbindungsecond flange
- 2525
- Deckelcover
- 2626
- Eintrittsöffnunginlet opening
- 2727
- Haltearmholding arm
- 2828
- Antrieb/StellzylinderDrive / actuator cylinder
- 2929
- Kolbenstangepiston rod
- 3030
- Koppelelementcoupling element
- 3131
- LanglochLong hole
- 3232
- Drehpunktpivot point
- 3333
- Aufnahmeraumaccommodation space
- 3434
- Installationsöffnunginstallation opening
- 3535
- Klappeflap
- 3636
- Gehäusecasing
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R207 | Utility model specification |
Effective date: 20081211 |
|
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years | ||
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20111130 |
|
R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years | ||
R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |
Effective date: 20140828 |
|
R158 | Lapse of ip right after 8 years |