DE2314299A1

DE2314299A1 - OVEN FOR GLOWING (STARTING) COILS

Info

Publication number: DE2314299A1
Application number: DE19732314299
Authority: DE
Inventors: Alfred Derbyshire; Kenneth William Ivins; Edward Thomas Whetton
Original assignee: Wellman Incandescent Furnace Co Ltd
Current assignee: Wellman Incandescent Furnace Co Ltd
Priority date: 1972-04-06
Filing date: 1973-03-22
Publication date: 1973-10-25
Also published as: IT983663B; JPS4916609A; AR193941A1; SE386206B; FR2179124A1; FR2179124B3; GB1390238A; DD103663A5; AU5367873A; ES413411A1; CA986299A; US3832129A; PL85100B1

Description

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WELLMAN INCANDESCENT FURNACE COMPANY LIMITEDWELLMAN INCANDESCENT FURNACE COMPANY LIMITED Warley (Worcester) / EnglandWarley (Worcester) / England Ofen zum Glühen (Anlassen) von SpulenFurnace for annealing (tempering) coils

Die Erfindung betrifft einen Ofen zum Glühen (Anlassen) von Spulen, mit einem die überelnandergestapelten Spulen tragenden Sockel und wenigstens einer die Spulen umgebenden Haube, die sich auf dem Sockel über eine Dichtung abstützt.The invention relates to a furnace for annealing (tempering) of coils, with one of the coils stacked on top of each other supporting base and at least one hood surrounding the coils, which is supported on the base via a seal.

Die Spülen, die in derartigen öfen geglüht (bzw. angelassen oder getempert) werden, sind im allgemeinen Metallblechspulen, die unter Zwischenfügung von Konvektor- oder Trennplatten übereinandergestapelt sind. Die erwähnte Dichtung verhindert den Eintritt von Luft in das Haubeninnere, so daß dort beispielsweise eine reduzierende oder neutrale Atmosphäre aufrechterhalten werden kann.The sinks that are annealed (or tempered or tempered) in such furnaces are generally sheet metal coils, with the interposition of convector or Separation plates are stacked one on top of the other. The mentioned seal prevents the entry of air into the interior of the hood, so that, for example, a reducing or neutral atmosphere can be maintained there.

Ein Lüfter bewirkt eine Zirkulation dieser Atmosphäre in der inneren Haube, so daß alle im Ofen befindlichen Werkstücke auf eine gleichmäßige Temperatur gebracht werden, üblicherweise sind in der äußeren Haube Heizeinrichtungen vorgesehen, beispielsweise in Form von Strahlungsröhren, die die Werkstücke im Glühofen auf Glühtemperatur bringen.A fan causes this atmosphere to circulate in the inner hood so that all workpieces in the furnace are brought to a uniform temperature, Usually, heating devices are provided in the outer hood, for example in the form of radiation tubes, which bring the workpieces to the annealing temperature in the annealing furnace.

öfen dieser Art sind seit vielen Jahren in großem Umfang in Benutzung, üblicherweise sieht man eine Anzahl von Sockeln und eine kleinere Zahl von Hauben vor, so daß man einige Sockel entladen und andere beladen kann, während auf weitere Sockel beide Hauben aufgesetzt sind (so daß dort die Heizperlode eines Glühzyklus durchgeführt wird); beiOvens of this type have been in widespread use for many years, usually a number of Pedestals and a smaller number of hoods in front so that one can unload some pedestals and load others while on further base both hoods are placed (so that the heating element of an annealing cycle is carried out there); at

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weiteren Sockeln sind schließlich nur die inneren Hauben aufgesetzt (so daß hier die Kühlphase eines Glühzyklus durchgeführt wird). Es wurden bereits verschiedene Vorschläge gemacht, um die Zeitdauer eines solchen Arbeitszyklus zu verringern und auf diese Weise eine bestimmte Durchsatzleistung mit einer kleineren Anlage zu erzielen. Man hat sich insbesondere bemüht, die Kühlzeit durch Verwendung von Wärmetauschern zu reduzieren, die im Strömungsweg angeordnet sind. Es erwies sich dabei jedoch als schwierig, die Wärmetauscherfläche so zu gestalten, daß sie nur während der Kühlzeit wirksam ist und nicht während der Heizzeit die Strömung behindert (wodurch beträchtliche Wärmeenergie verloren geht).Finally, only the inner hoods are attached to further bases (so that here the cooling phase of an annealing cycle is carried out). Various proposals have already been made as to the duration of such a working cycle and in this way to achieve a certain throughput rate with a smaller system. Particular efforts have been made to reduce the cooling time by using heat exchangers which are arranged in the flow path. However, it turned out to be difficult to make the heat exchange surface so that it is only effective during the cooling time and not during the heating time obstructs the flow (whereby considerable heat energy is lost).

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Ofen der eingangs genannten Art zu schaffen, der die Nachteile der bekannten Ausführungen vermeidet und insbesondere eine Verkürzung der Arbeitsperiode ermöglicht.The invention is therefore based on the object of creating a furnace of the type mentioned at the outset which has the disadvantages avoids the known designs and in particular enables a shortening of the working period.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Dichtung durch eine Ringdichtung aus elastischem Material gebildet wird, die zwischen dem Sockel und der (inneren) Haube angeordnet ist und zwischen zwei Flächen liegt, die Wände von flüssigkeitsgekühlten Kammern am Umfang der Haube bzw. des Sockels bilden.According to the invention, this object is achieved by that the seal is formed by an annular seal made of elastic material between the base and the (inner) hood is arranged and lies between two surfaces, the walls of liquid-cooled chambers on Form the scope of the hood or the base.

Eine zweckmäßige weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß ein Wärmetauscher zwischen einer Position, die im Strömungsweg der innerhalb der Haube zirkulierenden Gasströmung liegt, und einer Position außerhalb dieses Strömungsweges beweglich ist, so daß der Wärmetauscher in der zurückgezogenen Position die Strömung nicht behindert.A useful further embodiment of the invention is that a heat exchanger between a Position that is in the flow path of the gas flow circulating inside the hood, and a position outside this flow path is movable, so that the heat exchanger in the retracted position the flow not disabled.

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Der Wärmetauscher kann aus seiner Arbeltslage In eine Kammer bewegt werden, die seitlich zum Strömungsweg des Im Ofen befindlichen Gases liegt. Wird der Wärmetauscher zu Beginn der Kühlphase aus dieser Kammer entfernt, so wird die Atmosphäre In dieser Kammer mit dem zirkulierenden Gas vermischt. Da diese Gasvolumina eine stark unterschiedliche Temperatur haben können, ist es möglich, daß starke Druckschwankungen in dem zirkulierenden Gas auftreten, die eine übliche Sanddichtung zwischen der inneren Haube und dem Sockel nicht aushalten würde. Die erflndungsgemäße Dichtung ist diesen Druckschwankungen jedoch gewachsen, so daß das Eintreten von Außenluft sowie von Sandteilchen durch die Dichtung mit Sicherheit verhindert wird.The heat exchanger can be from its working position in a Chamber moved laterally to the flow path of the The gas in the furnace is located. Will the heat exchanger removed from this chamber at the beginning of the cooling phase, so the atmosphere in this chamber is circulating with the Mixed gas. Since these gas volumes can have a very different temperature, it is possible that sharp pressure fluctuations occur in the circulating gas, creating a common sand seal between the inner The hood and the base would not be able to withstand. However, the seal according to the invention can cope with these pressure fluctuations, so that the entry of outside air as well as sand particles through the seal is prevented with certainty.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung veranschaulicht. Es zeigenA preferred embodiment of the invention is illustrated in the drawing. Show it

Fig.l eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Ofens im Betrieb;Fig.l is a schematic side view of an inventive Furnace in operation;

Fig.2 einen Schnitt durch den Sockelbereich im vergrößerten Maßstab;2 shows a section through the base area on an enlarged scale Scale;

Fig.3 eine Schnittansicht längs der Linie 3-3 der* Fig.2;Figure 3 is a sectional view taken along line 3-3 of Figure 2;

Fig.*! ein vergrößertes Detail des Dichtungsbereiches.Fig. *! an enlarged detail of the sealing area.

Der aus Fig.l ersichtliche Ofen enthält einen Sockel 10, der etwa auf Bodenniveau angeordnet 1st und einen Stapel von zu glühenden bzw. anzulassenden Spulen 12 trägt. Eine innere Haube 14 sitzt auf dem Sockel 10 und umschließt die Spulen. Eine äußere Haube 16 stützt sich gleichfalls auf dem Sockel ab und umschließt die innere Haube. Die äußere Haube kann mitThe apparent from Fig.l furnace includes a base 10, which is arranged approximately at floor level 1st and a stack of to be glowing or to be tempered coils 12 carries. An inner hood 14 sits on the base 10 and encloses the coils. An outer hood 16 is also supported on the base and encloses the inner hood. The outer hood can with

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Heizeinrichtungen in Form von Strahlungsrohren versehen sein, die über ein Rohr 18 mit einem gasförmigen Brennstoff bzw. einem Heizmedium versorgt werden.Heating devices can be provided in the form of radiant tubes, which are supplied with a gaseous fuel or fuel via a tube 18. be supplied with a heating medium.

Gas zirkuliert etwa in Richtung der in Fig.l eingetragenen Pfeile durch die Spulen sowie durch den Sockel. In einer Grube unterhalb des Sockels sind eine Anzahl von Strömungskanälen für das Gas vorgesehen. Ein Lüfter 20 bewirkt die Gaszirkulation. Weiterhin ist ein Wärmetauscher 22 vorgesehen, der in eine außerhalb des Strömungsraumes befindliche Kammer 24 zurückgezogen werden kann.Gas circulates roughly in the direction of that shown in FIG Arrows through the coils as well as through the base. In a pit below the base are a number of Flow channels provided for the gas. A fan 20 causes the gas to circulate. There is also a heat exchanger 22 is provided, which is in an outside of the flow space located chamber 24 can be withdrawn.

Wie insbesondere Fig.2 erkennen läßt, enthält der Sockel 10 einen zentralen Durchlaß 30, der eine ringförmige Durchtrittsöffnung für eine (in diesem Falle) nach oben gerichtete, vom Lüfter ausgehende Gasströmung bildet. Der Lüfter 20 wird von einem Motor 32 über ein übersetzungsgetriebe 34 angetrieben.As can be seen in particular from FIG. 2, the base 10 contains a central passage 30 which is annular Forms a passage opening for an (in this case) upwardly directed gas flow emanating from the fan. The fan 20 is driven by a motor 32 via a transmission gear 34.

Innerhalb des Durchlasses 30 ist ein Kanal 36 angeordnet, durch den eine nach abwärts gerichtete Strömung fließt. Dieser Kanal 36 mündet über dem Wärmetauscher 22 aus (wenn sich dieser in der eingefahrenen Stellung befindet). Der Wärmetauscher 22 ist auf Schienen 40 angeordnet, so daß er beispielsweise durch einen Motor 42 über ein Schneckengetriebe 44 in die strichpunktiert dargestellte Lage zurückgefahren werden kann. Das Wärmetauschersystem wird mit einem Kühlmittel über flexible Rohre 48 gespeist; eine Pumpe läßt das Kühlmittel zwischen einem Sumpf und dem Wärmetauschersystem zirkulieren. Der bewegliche Wärmetauscher 22 enthält Wände 50, 52, von denen die eine oder die andere mit der Wand 54 zusammenwirkt, die als eine Verlängerung des Kanales 36 den Strömungsraum für die Gasströmung begrenzt.A channel 36 is arranged within the passage 30, through which a downward current flows. This channel 36 opens out above the heat exchanger 22 (if this is in the retracted position). The heat exchanger 22 is arranged on rails 40 so that it, for example moved back by a motor 42 via a worm gear 44 into the position shown in dash-dotted lines can be. The heat exchange system is fed with a coolant via flexible pipes 48; a pump lets the coolant circulate between a sump and the heat exchange system. The movable heat exchanger 22 includes walls 50, 52, one or the other of which is connected to the wall 54 cooperates which, as an extension of the channel 36, limits the flow space for the gas flow.

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Die äußere Haube 16 ist mit einer feuerfesten Ausmauerung 55 sowie mit einem ringförmigen Steg 56 (vgl. Flg.4) versehen, der in eine mit Sand 62 gefüllte Rinne 60 eingreift. Auf diese Weise wird eine übliche Sanddichtung zwischen der äußeren Haube 16 und dem Sockel 10 an dieser Stelle gebildet. Die Rinne 60 wird von der inneren Haube 14 getragen, die an ihrem Umfang am unteren Ende mit einer flüssigkeitsgekühlten, vorzugsweise wassergekühlten Kammer 64 versehen ist. Wie Flg.4 erkennen läßt, besteht diese Kammer 64 aus einer Anzahl von Metallteilen, insbesondere dem rinnenförmigen Teil 66, den beiden Winkelteilen 68 und dem Streifen 70, die unter Bildung eines wasserdichten Abschlusses und einer steifen Struktur miteinander verschweißt sind. ' jThe outer hood 16 is provided with a refractory lining 55 and with an annular web 56 (cf. Flg.4) which engages in a channel 60 filled with sand 62. This creates an ordinary sand seal between the outer hood 16 and the base 10 on this Body formed. The channel 60 is carried by the inner hood 14, which at its periphery at the lower end with a liquid-cooled, preferably water-cooled chamber 64 is provided. As can be seen in Flg.4, this exists Chamber 64 from a number of metal parts, in particular the channel-shaped part 66, the two angle parts 68 and the strip 70 which welds together to form a watertight seal and a rigid structure are. 'j

Eine ähnliche wassergekühlte Kammer 72 ist im Sockel vorgesehen, so daß zwei parallel angeordnete, ringförmige, wassergekühlte Flächen 74, 76 gebildet werden, die sich über den Umfang der inneren Haube 14 erstrecken und zwischen denen eine Ringdichtung 80 angeordnet ist, die beispielsweise aus Qummi oder einem sonstigen elastischen Material besteht. Diese Ringdichtung 80 kann mit einem der beiden benachbarten Teile verbunden sein, zweckmäßig mit der Fläche 76, so daß sie mit dieser Fläche beweglieh 1st. Die Kammer 64 ragt mit einem Teil über die Ringdichtung 80 hinaus nach unten. Wird daher die innere Haube 14 auf fine andere horizontal· Fipohe als auf den Sockel 10 aufgesetzt, so stützt sich dl* Kawstr j 64 auf dieser Fläche ab, so da4 die Ringdichtung. §0 «Inta.ftf· wissen Abstand von der genannten Fläehe besitzt und feief* durch geschützt 1st. *;·■' 0 ■ ■A similar water-cooled chamber 72 is in the base provided so that two parallel, annular, water-cooled surfaces 74, 76 are formed which extend over extend the circumference of the inner hood 14 and between which an annular seal 80 is arranged, for example made of rubber or some other elastic material. This ring seal 80 can with one of the two adjacent Parts be connected, expediently with the surface 76, so that it is movable with this surface. Chamber 64 also protrudes a part of the ring seal 80 also downwards. Therefore, the inner hood 14 on fine other horizontal · Fipohe than placed on the base 10, then dl * Kawstr j is supported 64 on this surface, so that the ring seal. §0 «Inta.ftf · know distance from the mentioned area and feief * protected by 1st. *; · ■ '0 ■ ■

'V ■ ^V|< Wie Flg.4 erkennen läßt, Kann eine Anzahl von Klammern 'V ■ ^{V | <} As can be seen in Flg.4, a number of brackets can be used

vorgesehen sein, um die Ringdichtung unter Druck zu halffh* , Am Streifen 70 der zur inneren Haube 14 gehörenden Kammer 64 ι sind Ansätze 90 vorgesehen, während Bolzen 92 schwenkbar ambe provided in order to halffh the ring seal under pressure *, On the strip 70 of the chamber 64 ι belonging to the inner hood 14 lugs 90 are provided, while bolts 92 are pivotable on the

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Sockel 10 angelenkt sind. Diese Bolzen 92 tragen Klauen 9Ί» die mit den Ansätzen 90 in Eingriff kommen. Handräder 96 stehen in Schraubeingriff mit den Bolzen 92 und bringen die Klauen S^ in festen Eingriff mit den Ansätzen 90.Base 10 are hinged. These bolts 92 carry claws 9Ί »which come into engagement with the lugs 90. Handwheels 96 are in screw engagement with the bolts 92 and bring the claws S ^ into firm engagement with the lugs 90.

Bei Benutzung werden die innere und äußere Haube über die Werkstücke gestülpt; der Wärmetauscher wird in die in Fig.2 strichpunktiert veranschaulichte Lage zurückgezogen. Dann wird über die äußere Haube Wärme zugeführt, wobei Gas oder Luft in Richtung der in Fig.l eingetragenen Pfeile über den Lüfter zirkuliert; der Wärmetauscher 22 befindet sich hierbei außerhalb des Strömungsraumes und stört infolgedessen nicht.When in use, the inner and outer hoods are over the workpieces turned inside out; the heat exchanger is withdrawn into the position shown in phantom in FIG. Then heat is supplied via the outer hood, gas or air in the direction of that entered in FIG Arrows circulating over the fan; the heat exchanger 22 is located outside the flow space and consequently does not bother.

Sind die Werkstücke auf die gewünschte Temperatur erhitzt und ist ggf. eine gewünschte zusätzliche Verweilzeit verstrichen, so wird der Wärmetauscher 22 wieder in die mit vollen Linien veranschaulichte Lage gemäß Fig.2 gebracht und eingeschaltet. Nun wird die möglicherweise gekühlte Atmosphäre aus der Kammer 2k in den inneren Strömungsraum eingeführt; Jede Druckschwankung kann Jedoch durch die Ringdichtung 80 aufgenommen werden.If the workpieces are heated to the desired temperature and if a desired additional dwell time has elapsed, then the heat exchanger 22 is brought back into the position illustrated with full lines according to FIG. 2 and switched on. Now the possibly cooled atmosphere is introduced from the chamber 2k into the inner flow space; Any pressure fluctuation can, however, be absorbed by the ring seal 80.

Ea erfolgt nun eine rasche Kühlung der Werkstücke, bis elf eine Temperatur erreicht haben, bei der sie gefahrlos und bequem der Umgebungstemperatur ausgesetzt werden können. Nun kann die Innere Haube 1Ί abgenommen und es können die Wtrkstückt abtransportiert werden. *The workpieces are then rapidly cooled until eleven have reached a temperature at which they can be safely and comfortably exposed to the ambient temperature. Now the inner hood 1Ί can be removed and the workpieces can be transported away. *

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Claims

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1. Ofen zum Glühen (Anlassen) von Spulen, mit einem die überelnandergestapelten Spulen tragenden Sockel und wenigstens einer die Spulen umgebenden Haube, die sich auf dem Sockel über eine Dichtung abstützt, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung durch eine Ringdichtung aus elastischem Material gebildet wird, die zwischen dem Sockel und der (inneren) Haube angeordnet ist und zwischen zwei Flächen liegt, die Wände von flüssigkeltsgekühlten Kammern am Umfang der Haube bzw. des Sockels bilden.1. Furnace for annealing (tempering) coils, with a die over stacked coils supporting base and at least one hood surrounding the coils, which supported on the base via a seal, characterized in that the seal is formed by an annular seal made of elastic material between the base and the (inner) hood is arranged and lies between two surfaces, the walls of liquid-cooled Form chambers on the circumference of the hood or the base.

2. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Wärmetauscher zwischen einer Position, die im Strömungsweg der innerhalb der Haube zirkulierenden Gasströmung liegt, und einer Position außerhalb dieses Strömungsweges beweglich ist, so daß der Wärmetauscher in der zurückgezogenen Position die Strömung nicht behindert.2. Oven according to claim 1, characterized in that a heat exchanger between a position which is in the flow path of the gas flow circulating within the hood is, and a position outside this flow path is movable, so that the heat exchanger in the withdrawn position does not impede the flow.

3. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung aus Gummi besteht und an der inneren Haube angebracht ist.3. Oven according to claim 1, characterized in that the seal consists of rubber and on the inner hood is appropriate.

4. Ofen nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die an der inneren Haube vorgesehene, wassergekühlte Kammer zugleich eine Rinne für eine Sanddichtung für eine äußere Haube bildet.4. Oven according to one of claims 1 to 3 »characterized in that the provided on the inner hood, water-cooled chamber at the same time forms a channel for a sand seal for an outer hood.

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Leelee

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