DE2532109A1

DE2532109A1 - Druckofen zur behandlung von produkten unter hoher temperatur und hohem druck

Info

Publication number: DE2532109A1
Application number: DE19752532109
Authority: DE
Inventors: Staffan Elmgren
Original assignee: ASEA AB
Current assignee: ABB Norden Holding AB
Priority date: 1974-07-30
Filing date: 1975-07-18
Publication date: 1976-02-12
Also published as: FR2280500A1; US4003697A; SE7409804L; JPS5137806A; SE384079B

Description

Allmänna Svenska Elektriska Aktiebolaget Västeras/Schweden

Druckofen zur Behandlung von Produkten unter hoher Temperatur und hohem Druck

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Druckofen gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Das Pressengestell nimmt dabei die während der Druckaufbringung auf die Endverschlüsse wirkenden, axial nach außen gerichteten Kräfte auf. Der Druckofen ist von der Art, bei der die Beschickung mit Hilfe eines Manipulators geschieht, welcher einen Ofenboden mit der darauf befindlichen Charge von einem Vorheizofen herantransportiert und den Boden mit der Charge dann in den Ofen einführt. Ein von unten beschickbarer Druckofen, der sich von dem Druckofen gemäß der Erfindung im wesentlichen nur hinsichtlich des Beschickung sme chani smu s und gewisser konstruktiver Einzelheiten unterscheidet, ist ausführlich in der DT-AS 1 953 036 beschrieben.

Trotz guter Isolierung zwischen dem eigentlichen Ofenraum und den Druckkammerwänden sind die Wärmeverluste in Öfen mit großen

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Abmessungen so groß, daß es erforderlich ist, die Druckkammerwände zu kühlen, damit deren Temperatur nicht Werte erreicht, bei welchen die Festigkeit des Materials der Druckkammerwände vermindert wird. Häufig ist es besonders wichtig, daß der Bereich um die Dichtungen zwischen einem Druckkammerzylinder und Endverschlüssen und in den Endverschlüssen gekühlt wird, damit das Dichtungsmaterial nicht durch eine allzu hohe Temperatur zerstört wird. Besonders bei von unten chargierbaren Öfen mit einem Ofenboden, der die Charge beim Erwärmen in einem Vorheizofen trägt und zusammen mit der erwärmten Charge zur Druckkammer des Druckofens transportiert wird, hat es sich als schwierig erwiesen, dem Ofenboden Kühlmittel zuzuführen. Der Anschluß des Ofenbodens an die Kühlmittelquelle muß leicht trennbar sein, und zwar in einer solchen Weise, daß keine Gefahr besteht, daß eine größere Kühlmittelmenge verlorengeht, wodurch leicht Ofenschäden verursacht werden könnten.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Druckofen der eingangs genannten Art zu entwickeln, bei dem die eben genannte Forderung erfüllt wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Druckofen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 vorgeschlagen, der erfindungsgemäß die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 genannten Merkmale aufweist.

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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen genannt.

Anhand des in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiels soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen:

Pig. 1 einen Schnitt durch den unteren Teil einer

Druckkammer und den die Charge tragenden Teil eines Manipulators zur Chargierung des Ofens;

Pig. 2 die Anschlußeinheiten für Kühlwasser in größerem Maßstab.

In den Figuren bezeichnet 1 eine Druckkammer, die einen Hochdruckzylinder 2 enthält, der aus einem inneren Rohr 3» einem vorgespannten Bandmantel 4 und einem Stirnring 5 besteht. Ein unterer Endverschluß 6 ragt ein Stück in das Rohr 3 des Hochdruckzylinders 2 hinein. Dieser Endverschluß enthält ein ringförmiges Bodenteil 7 mit einer Kühlplatte 8 und ein zylindrisches Bodenteil 9 mit einer Kühlplatte 10. Ein Ring 11 ist mit dem Ring 7 verbunden. In diesem Ring 11 befindet sich eine radial bewegliche Sicherungszapfeneinheit 12, die gleichzeitig das Bodenteil 9 mit dem Bodenteil 11 verriegeln und Kühlkanäle 13 an eine nicht gezeigte Kühlmittelquelle anschließen kann. In der Druckkammer 1 ist ein Ofenraum 15, der von einem Mantel

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mit Heizelementen und Isolierschicht umgeben ist. Auf den Kühlplatten 8 und 10 befinden sich die Isolierschichten 17 und 18. In der Druckkammer ist eine Charge 19, bestehend aus Gut, das behandelt werden soll. Das Bodenteil 9 mit der Charge 19 wird mit Hilfe eines Manipulators, von dem nur der obere Teil eines Hubkolbens 20 und eine Tragplatte 21 gezeigt sind, zur Druckkammer 1 transportiert und in diese eingesetzt.

Fig. 2 zeigt zugehörige Details in größerem Maßstab. Das ringförmige Bodenteil 7 ist mit einem Flansch 25 und der Ring 5 mit einer Ausdrehung 26 versehen, so daß das Teil 7 einen Ringkolben bildet, der in einem vom Ring 5 gebildeten Zylinder läuft. Nach einem Preßvorgang wird das Bodenteil in die in der Figur gezeigte Lage gehoben, indem man in den Zylinderraum 27 durch den Kanal 28 Druckmittel leitet, wodurch das Bodenteil von der Stützfläche des Pressengestells abhebt und dieses leicht entfernt werden kann. In den Bodenteilen 7 und 9 befinden sich Dichtungen 30 und 31, die das Ausströmen von Druckmittel aus der Druckkammer 1 verhindern, sowie Dichtungen 32 vtxid 33, die zwischen den Kühlplatten 8 bzw. 10 und den Bodenteilen abdichten.

Im Ring 11 befindet sich eine Anzahl Bohrungen 34, in denen die Sicherungszapfeneinheit 12 angeordnet ist. Sie dichtet gleichzeitig als Anschlußeinheit, welche die Kühlwasserkanäle 13 und 39 im Bodenteil 9 bzw. in der Kühlplatte 10 anschließt.

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Diese wirkt rait einer AnSchlußeinheit 35 im Boden der Bohrung 36 zusammen. Die Sicherungszapfeneinheit 12 enthält einen Sicherungszapfen 37 mit einem Plansch 38, die zusammen einen Ringkolben bilden, und ein Anschlußrohr 40, das an eine nicht gezeigte Druckmittelquelle angeschlossen ist. Ferner gehören zu der Sicherungszapfeneinheit eine Hülse 41, die in der Bohrung 34 mit einem Sicherungsring 42 fixiert ist, und ein Federpaket 43, das den Sicherungszapfen in der in Fig. 2 gezeigten Sicherungslage hält. Der Sicherungszapfen kann dadurch nach links in eine Freilage verschoben werden, daß man dem Raum 44 Druckmittel durch den Kanal 45 zuführt. In dem Sicherungszapfen ist eine Anschlußeinheit zur Überführung von Kühlmittel zum Bodenteil vorhanden. Diese enthält einen Ventilsitz 46 und einen Ventilkegel 47 in der Bohrung 48 im Sicherungszapfen Der Ventilkegel ist mit einem Führungszapfen 50, der in der Führung 51 läuft, und einem Hebezapfen 52 verbunden. Der Ventilkegel 47 wird in Schließrichtung, d.h. zum Ventilsitz 46 hin, von einer Spiralfeder 53 beaufschlagt. Die Anschlußeinheit 35 im Bodenteil 9 ist in einer Bohrung 54 im Boden der Sicherungszapfenbohrung 36 angeordnet und enthält einen Ventilsitz 55 und einen Ventilkegel 56 mit einem Führungszapfen 57, der in der Führung 58 läuft, und einen Hebezapfen 60. Der Ventilkegel wird in Schließrichtung, d.h. zum Ventilsitz 55 hin, von einer Feder beaufschlagt. Am Boden der Sicherungszapfenbohrung 36 befindet sich eine Dichtung 61, die zwischen dem Boden der Bohrung und der Endfläche des Sicherungszapfens 37 dichtet.

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Beim Chargieren steht der Raum 44 unter Druck und der Sicherungszapfen 37 wird in seiner Freilage gehalten, d.h. nach links verschoben, so daß die Endfläche 64 des Flansches 38 an der Endfläche 65 der Hülse 41 anliegt. Die Ventilkegel 47 und 56 werden dabei gegen ihre Ventilsitze gepreßt. Nach dem Einsetzen des Bodenteils 9 wird der Raum 44 entleert, und das Federpaket 43 preßt den Sicherungszapfen in die Bohrung 36 hinein. Die Tragplatte 21 kann nun gesenkt und der Chargiermanipulator entfernt werden. Der Teil 9 wird nun von den Sicherungszapfen 37 getragen. Die Hebezapfen 52 und 60 stoßen dabei stirnseitig zusammen, so daß die Ventilkegel 47 und 56 von den betreffenden Ventilsitzen abgehoben werden und man eine freie Verbindung durch die Anschlußeinheiten erhält. Kühlmittel wird durch eine Anschlußeinheit zugeführt und durch eine andere abgeführt.

Durch die Erfindung erhält man einen Kühlmittelanschluß, der mit einem außerordentlich geringen Verlust an Druckmittel freigemacht werden kann. Die Gefahr, daß Kühlmittel mit heißer Charge in Kontakt kommt, ist im wesentlichen beseitigt. Die Kombination von Sicherungszapfen und Kühlmittelanschluß garantiert, daß das innere Bodenteil dadurch mit der Kühlmittelquelle verbunden wird, daß es in den ringförmigen Bodenteil eingesetzt und mit diesem zusammengekuppelt wird. Die Gefahr, daß der Bodenteil nicht gekühlt wird, wird hierdurch beseitigt.

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Claims

Patentansprüche:

1. Druckofen zur Behandlung von Produkten unter hoher Temperatur und hohem Druck, "beispielsweise zur Drucksinterung von Pulverkörpern, bestehend aus einer Hochdruckkammer mit einem vertikalen Hochdruckzylinder und in den Zylinder hineinragenden Endverschlüssen, einem Pressengestell mit einer Fensteröffnung, die etwas größer ist als die Länge der Hochdruckkammer bei ganz hineingeschobenen Endverschlüssen, welches Gestell die Hochdruckkammer während des Preßvorganges umgibt, und Tragorgane für die Druckkammer, welche diese in einer solchen Lage halten, daß sich Freiräume zwisehen dem Pressengestell und den Endverschlüssen der Kammer bilden, wenn die Endverschlüsse voll in den Zylinder hineingeschoben sind, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Endverschluß einen mit Kühlkanälen versehenen Bodenteil (9) zum Tragen des Preßgutes während des Chargierens und Fressens enthält, ferner mindestens eine feste und eine bewegliche Anschlußeinheit zum Anschluß des Bodenteils (9) an eine Kühlmittelquelle enthält, von denen die bewegliche Einheit zwischen einer Anschlußlage in Kontakt mit der festen Anschlußeinheit und einer Freilage radial verschiebbar ist, und ferner ein Ventilorgan in mindestens einer Anschlußeinheit enthält, das in Freilage gegen einen Ventilsitz gepreßt und in Anschlußlage mittels eines Hebeorgans vom Ventilsitz abgehoben ist.

2. Druckofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Endverschluß aus einem ringförmigen, im Hochdruckzylinder permanent befestigten ersten Teil (7) und einem in demselben angeordneten zweiten Teil (9) besteht, der das Preßgut trägt, und daß die bewegliche Anschlußeinheit in dem ersten ringförmigen Teil (7) oder in einem mit diesem verbundenen separaten Ring (11) angeordnet ist.

3. Druckofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußeinheit (12) gleichzeitig ein Sicherungszapfen (37) ist, der den inneren Bodenteil (9) trägt, wenn dieser in dem ersten ringförmigen Teil (7) plaziert ist und die Einsetzvorrichtung entfernt ist.

4. Druckofen nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die verschiebbare Ansehlußeinheit wie ein Ringkolben (38) ausgebildet ist, der zumindest in einer Richtung mittels eines hydraulischen Druckmittels verschiebbar ist.

5. Druckofen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die verschiebbare Anschlußeinheit von einer Feder (43) in Anschlußrichtung beaufschlagt wird.

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