DE2628605A1

DE2628605A1 - Kammerofen mit atmosphaerenkuehlung

Info

Publication number: DE2628605A1
Application number: DE19762628605
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Burmeister; Karl-Heinz Edler
Original assignee: Ipsen International GmbH
Current assignee: Ipsen International GmbH
Priority date: 1976-06-25
Filing date: 1976-06-25
Publication date: 1977-12-29
Also published as: DE2628605C3; DE2628605B2; FR2356103B1; FR2356103A1; GB1575350A

Description

FAT2NTAN WALTE dipl.-ing. ALEX STENGER

D-4000 DÜSSELDORF 1 9 R 9 R R (1 S ) DIPL.-ING. WOLFRAM WATZKE

Malkastenstraße 2 ^^{D/ 0}O DIPL.-ING. HEINZ J. RING

Unser Zeichen: -Ir₇ /->-zi Datum: _oi,

Ipsen Industries International Gesellschaft mit beschränkter

Haftung,

Flutstraße 52, 4190 Kleve 1

Kammerofen mit Atmosphärenkühlung

Die Erfindung betrifft einen Ofen zur Wärmebehandlung von Werkstücken, insbesondere Einkammer-Anlaßofen mit einem isolierten Ofenmantel, der eine verschließbare Be- und Entladeöffnung zu einem Chargenraum aufweist, welcher unter Schutzgasatmosphäre beheizbar ist.

Derartige Wärmebehandlungsöfen in Einkammer- und Mehrkammerausführung sind bekannt. Je nach Isolierung des Ofenmantels und Heizeinrichtung, d.h. den erzielbaren Ofentemperaturen, können die verschiedensten Wärmebehandlungen, wie Anlassen, Normalisieren, Glühen und dergleichen unter Schutzgasatmosphäre durchgeführt werden. Hierbei werden die Werkstücke im Ofen auf eine bestimmte Temperatur erhitzt, auf diese für eine bestimmte Zeit gehalten und sodann wieder auf eine niedrige Temperatur, meist langsam, aber auch geregelt, abgekühlt. In Abhängigkeit von Temperatur, Glühdauer und Abkühlungsart werden verschiedene technisch wichtige Eigenschaften im Werkstückmaterial erzielt. Nachteilig ist bei den bekannten öfen, daß die Abkühlung entweder durch Stehenlassen der Charge oder durch Umsetzen in ein anderes Aggregat gekühlt wird. Entweder kann auf diese Weise der Ofen nicht wirtschaftlich ausgenutzt werden oder es besteht die Gefahr einer unerwünschten Oxidbildung an den Werkstücken. Darüberhinaus ist die Regelung der Temperaturänderung der Werkstücke beim Abkühlen nicht feinfühlig genug gestaltbar, um exakt reproduzierbare Ergebnisse hinsichtlich der gewünschten Eigenschaften der behandelten Werkstücke zu erzielen.

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Telefon (02II) 36 051* ■ Telegrammadresse: Dabspifent · FostsdiedJconto Köln 227610

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Kühlphase gegebenenfalls bis herunter zur Raumtemperatur in einfacher Weise geregelt durchzuführen.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an den Wärmebehandlungsofen eine Kühleinrichtung für das Schutzgas angeschlossen ist. Vorteilhafterweise besteht die Kühleinrichtung aus einem wasserdurchströmten Rippenrohrkühler, wobei dieser in einem Gehäuseansatz des Ofenmantels untergebracht sein kann, der zum Chargenraum offen ist. Die öffnung kann durch einen Verschluß verschließbar sein, mit dem gesteuert die Ofenatmosphäre durch den Kühler nach Menge und Strömungsgeschwindigkeit geleitet werden kann, wodurch eine simple, aber wirkungsvolle Regelbarkeit der Kühlphase bereitgestellt ist.

In einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgeschlagen, den Verschluß aus einem heb- und absenkbar angeordneten Verschlußkörper herzustellen, dessen Sitz in Schließstellung die Innenfläche des Ofenmantels ist. Dabei kann der Verschlußkörper an einem Ende einer zentrisch durch die Kühleinrichtung geführten Stange angeordnet seh, deren anderes Ende mit einem auf dem Kühlergehäuse befestigten Hubzylinder verbunden ist. Diese Stange kann zur zentrischen Zuführung des Schutzgases in den Kühler hohl ausgebildet sein, wobei der Verschlußkörper das erstgenannte Ende der Stange unter Freilassung der Stangenöffnung umgibt. Diese Ausführungsform kann insbesondere an Wa genherd-Kammeröfen mit oben angeordneten Ventilatoren und Zwangsumwälzung zweckmäßig sein. Es ist vorteilhaft, die Umwälzung des Schutzgases durch einen oder mehrere Ventilatoren und Leiteinrichtungen zu steuern.

Insgesamt wird durch den erfindungsgemäßen Ofen zur Wärmebehandlung von Werkstücken erreicht, daß in einfacher feinfühliger Regelweise die auf hoher Temperatur befindlichen Werkstücke unter Schutzgas in einer Kammer gekühlt werden können und folglich das bisher notwendige ehargenumsetzen sowie jede Oxidationsgefahr entfallen.

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Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der ein Einkammer-Anlaßofen mit Atmosphärenkühlung gemäß der Erfindung dargestellt ist. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt schematisch einen Ofenquerschnitt .

Auf Füßen 1 ist ein Ofenmantel 2 befestigt, der aus in bekannter Weise mit einer Leichtbauisolierung aus Wärmedämmaterial versehenem Ofenblech besteht. Der Ofenmantel 2 bildet eine Kammer mit einem Chargenraum 5* der durch eine Be- und Entladeöffnung 4 des Ofenmantels 2 zugänglich ist. Die Be- und Entladeöffnung 4 ist durch eine innen isolierte Gußtür 5 verschließbar, welche pneumatisch oder hydraulisch mittels eines Hubzylinders 6 anhebbar oder absenkbar ist.

Der Chargenraum 35 im Inneren des Ofenmantels 2 wird im wesentlichen durch eine Rollenbahn J, die sich über die gesamte Ofenbreite bis in die öffnung 4 hinein erstreckt und beidseitig im Ofenmantel 2 gelagert ist, sowie Leitbleche 8 gebildet. Unterhalb der mit Abstand zum Ofenmantel 2 angeordneten Boden-Leitbleche 8 ist ein Ventilator 9 angeordnet, der durch einen durch den Ofenmantel 2 durchgreifenden Motor 10 angetrieben ist. Die Boden-Leitbleche 8 weisen eine öffnung 11 zur Atmosphärenumwälzung, welche durch Pfeile angedeutet ist, auf.

Die seitlichen Leitbleche 8 sind ebenfalls mit Abstand zum Ofenmantel 2 angeordnet, damit im Zwischenraum Heizelemente 12 Platz finden, die zur Erhitzung des Chargenraums 3 und der darin befindlichen Charge I^ dienen.

Neben dem Motor 10 ist am Boden des Ofenmantels 2 ein Gerät zur Schutzgaserzeugung 14 angebracht, das durch eine öffnung 15 mit dem Ofeninneren verbunden ist. Gegenüberliegend befindet sich in der Oberseite des Gfenmantels 2 eine Explosionsklappe 16 mit Sehutzgasabbrand. Mittels des Ventilators 9 und der Leitbleohe 8 sind dem umzuwälzenden Schutzgas feste Strömungswege vorgegeben, die für eine einwandfreie Gaszirkulation durch den Chargenraum 3

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sorgen, wobei im Sinne möglichst kleiner Ofenabmessungen bei vorgegebener Chargenraumgröße unterhalb und neben den Leitblechen 8 die Heizä und Umwälzaggregate angeordnet sind. Vorteilhaft ist hierbei auch, daß die Wärmeübertragung auf die Charge sowohl durch Strahlung als auch durch Konvektion erfolgt.

Die beschriebene Anordnung wird sehr vorteilhaft dadurch ergänzt, daß der Ofenmantel 2 an siiner Oberseite durch ein Gehäuse 17 nach außen erweitert ist, in welchem ein Rippenrohrkühler 18 untergebracht ist, der aus einer Vielzahl von wasserdurchströmten Rippenrohren 19 besteht. Die öffnung 20 des Gehäuses 17 ist durch einen Verschlußlkörper 21 verschließbar, dessen Sitz durch die Innen* fläche 22 des Ofenmantels gebildet ist. Der Verschlußkörper 21 ist an einer Stange 23 gehalten, die zentrisch durch den Rippenrohr-.; kühler 18 geführt ist und mit einem Hubzylinder 2k verbunden ist, der die öffnungs- und Schließbewegung des Verschlußkörpers 21 bewirkt. Der Hubzylinder 24 ist auf dem Zylinderkörper 17 befestigt. Zwischen der Stange 23 und dem Verschlußkörper 21 ist ein Leitblech 25 angeordnet, welches das Schutzgas zwingt, durch den Rippenrohrkühler 19 zu strömen.

Gemäß einer nicht dargestellten bevorzugten Ausführungsform kann die Stange 23 hohl ausgebildet sein, um eine zentrische Zuführung des Schutzgases in den Rippenrohrkühler l8 von unten zu ermöglichen, wobei der Austritt des Abgekühlten Schutzgases durch die öffnung 20 (also anders als in der eingezeibJineten Pfeilrichtung) erfolgt. PUr verschiedene Kammeröfen kann diese Ausgestaltung strömungsmäßig Vorteile bringen.

Im gezeichneten Ausführungsbeispiel ist aufgrund der Kombination mit den Leitblechen 8 und dem anten angeordneten Ventilator 9 diese AusfUhrungsform nicht gewählt, da eine vorteilhaftere Strömung gemäß Pfeil durch das Zusammenwirken der Leitbleche mit dem abgesenkten Verschlußkörper erzielt werden kann.

Der Kammerofen wird betrieben, indem zunächst die Schutzgasatmpsphäre im Ofen aufgebaut wird, sodann zum Beladen die Tür 5 geöffnet wird und die z.B. in einem Korb oder einem Gestell befindliche Charge I3 in den Chargenraum 3 auf der Rollenbahn 7 eingebracht wird. Anschließend hieran wird die Tür 5 geschlossen

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und nach einer Spülzeit der Ventilator 9 eingeschaltet. Gleichzeitig findet über die Heizelemente 12 die Aufheizung des Chargenraums 5 statt. Nach Erreichen der gewünschten Wärmebehandlungstemperatur, beispielsweise von 75O°C, verbleibt der Chargenraum 3 auf den gegebenen Betriebsbedingungen über eine vorbestimmte Haltezeit. Anschließend iieran wird die Heizung abgestellt und durch langsames Absenken des Verschlußkörpers 21 der Rippenrohrkühler 18 in den Schutzgasstrom gemäß Pfeilrichtung einbezogen. Das Schutzgas wird langsam und in immer größeren Teilmengen durch den fortgesetzten Absenkvorgang des Verschlußkörpers 21 heruntergekühlt, bis schließlich die Charge 13 die gewünschte niedrige Temperatur von unter 100⁰C aufweist. Es wird dann die Tür 5 geöffnet und kann ohne Oxidationsgefahr die Charge IJ aus dem Chargenraum 3 herausgefahren werden.

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Bezugszeichenliste;

1	Füße
2	Ofenmantel
	Chargenraum
	Be- und Entladeöffnung
5	Tür
6	Hubzylinder
7	Rollenbahn
8	Leitbleche
9	Ventilator
10	Motor
11	öffnung
12	Heizelement
15	Charge
14	Schutzgaserzeuger
15	öffnung
16	Explosionskisippe
17	Zylindergehäuse
18	Rippenrohrkühler
19	Rippenrohre
20	öffnung
21	Ver s ch1ußkorρer
22	Innenfläche
25	Stange
24	Hubzylinder

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Leerseite

Claims

Ansprüche :

Ii Ofen zur Wärmebehandlung von Werkstücken, insbesondere Einkammer-Anlaßofen mit einem isolierten Ofenmantel, der eine verschließbare Be- und Entladeöffnung zu einem Chargenraum aufweist, welcher unter Schutzgasatmosphäre beheizbar ist, gekennzeichnet durch eine an den Ofen angeschlossene Kühleinrichtung (17,18) für das Schutzgas.
2. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühleinrichtung (17,l8) aus einem wasserdurchströmten Rippenrohrkühler (18) besteht.
3. Ofen nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühleinrichtung (17*18) in einem Gehäuseansatz (I7) des Ofenmantels (2) untergebracht ist, der zum Chargenraum (3) offen ist, wobei die öffnung (20) durch einen Verschluß (21, 23, 24) verschließbar ist.
4. Ofen nach Anspruch 3* dadurch gekennzeichnet, daß der Verschluß (21,23*24) aus einem heb- und absenkbar angeordneten Verschlußkörper (21) besteht, dessen Sitz In Schließstellung die Innenfläche (22) des Ofenmantels (2) ist.
5. Ofen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschlußkörper (21) an einem Ende einer zentrisch durch die Kühleinrichtung geführten Stange (23) angeordnet ist, deren anderes Ende mit einem auf dem Gehäuseansatz (I7) befestigten Hubzylinder (24) verbunden ist.
6. Ofen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (23) zur zentrischen Zuführung des Schutzgases in den Kühler hohl ausgebildet ist.
7. Ofen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ventilator (9) und Leiteinrichtungen (8) zur Schutzgasumwälzung im Ofenraum vorgesehen sind.

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ORIGINAL INSPECTED