DE2721663A1 - Dichtung, insbesondere zur abdichtung des strahlrohres - Google Patents
Dichtung, insbesondere zur abdichtung des strahlrohresInfo
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- F16J15/08—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with exclusively metal packing
- F16J15/0881—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with exclusively metal packing the sealing effect being obtained by plastic deformation of the packing
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
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Description
Birfield Trasmissicr:i S.?./.. ' 14. Juni 1976
Casella Postale 1D3 B 3
39031 Brunico (Prv. Bol".arc) St/He
Dichtung, insbesondere zur Abdichtung des Strahlrohres
Die Erfindung betrifft eine Dichtung, insbesondere zur Abdichtung des Strahlrohres eines Industrieofens gegenüber
dem Ofenraum bzw. Brenner, wobei die Dichtung zwischen der Stirnfläche des Strahlrohres und dem mit einer Eindrehung
zur Aufnahme des Strahlrohres versehenen Brennerflansch angeordnet ist.
Dichtungen dieser Art bestehen aus Silikon und sind einem natürlichen Verschleiß unterworfen. Sie weisen eine relativ
kurze Lebensdauer auf. Ist ein Silikonring beschädigt, so treten Undichtigkeiten auf, wobei das Schutzgas des Ofens
in das Strahlrohr strömt und unter großer Flammenbildung verbrennt. Dies führt zu erheblichen Beschädigungen des
Heizsystems. Es ist jedoch auch möglich, daß das Heizgas vom Strahlrohr in den Ofenraum gelangt, hierbei wird die
Ofenatmosphäre durch den erhöhten CO2 Gehalt nachteilig
beeinflußt, denn es kommt entweder zu längeren Aufkohlzeiten oder bei gleichbleibender Zeit zu geringerer Randaufkohlung.
Die Ofenatmosphäre enthält bei einem Aufkohlungsprozeß,
0,05 bis 0,15 % CO2 j das Rauchgas im Strahlrohr dagegen
etwa 10 bis 12 %. Die Dichtung tauscht man jedoch erst dann aus, wenn die Ofenatmosphäre sehr stark beeinflußt ist,
so daß bis zum Austausch ein erhöhter Verbrauch von Schutz-
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gas und eine längere Aufkohlungszeit in Kauf genommen werden muß. Darüber hinaus verursacht das Schutzgas im
Strahlrohr eine falsche Flammenbildung, wodurch Beschädigungen der Strahlrohre und Brenner im erhöhten Maß
vorkommen. Der Austausch einer Dichtung erfordert die mit sehr hohen Kosten verbundene Stillegung des Ofens.
Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, eine Dichtung zu schaffen, die mit steigender Temperatur hermetisch
abdichtet und ein schnelles Erreichen des notwendigen Kohlenstoff-Potential ermöglicht, darüber hinaus soll
ein geringer, sowie kostengünstigerer Wartungsaufwand
der Ofenanlage gewährleistet sein.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, daß die Dichtung aus einem Material besteht, welches ausgehend vom festen
Zustand bei zunehmender, insbesondere bei Erreichen der für den Ofen benötigten Temperatur, in einen plastischen
Zustand übergeht.
Vorteilhaft ist hierbei, daß die Dichtung beim Erreichen der Betriebstemperatur des Ofens einen plastischen Zustand
einnimmt und eine einwandfreie Abdichtung gewährleistet, jedoch auch im kalten Zustand noch genügend abdichtet, so
daß beim Aufheizen des Ofens keine Brennerabgase in den Ofenraum gelangen können. Das Strahlrohr drückt sich durch
sein Eigengewicht in den Werkstoff ein, so daß eine exakte Abdichtung gewährleistet ist. Öfteres Aufheizen des Ofens
wirkt sich nicht nachteilig auf die Dichtung aus. Des weiteren ist positiv festgestellt worden, daß durch die
weiche Einbettung der vorzugsweise aus Keramik bestehenden Strahlrohre, bei Vibration und Erschütterungen kaum
Beschädigungen der Strahlrohre auftreten. Der Aufwand zur Instandhaltung der Ofenanlage schlägt sich in geringeren
Kosten nieder.
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Eine besonders günstige Ausführung für eine Betriebstemperatur von 650° C bis 950° C des Ofens ist, daß die Dichtung
aus einer Blei-Kupfer-Legierung besteht, bei der der Bleianteil etwa 60 bis 70 und der Kupferanteil 40 bis 30 Gewichtsprozente
beträgt. Bei höheren Betriebstemperaturen ist lediglich der Kupferanteil zu vergrößern.
Zur weiteren Verbesserung der Abdichtung des Strahlrohres ist nach einem weitereren Merkmal vorgesehen, daß die Dichtung
einen zylindrischen Ansatz aufweist, dessen Außendurchmesser dem Innendurchmesser des Strahlrohres entspricht.
Durch diese Maßnahme wird eine gute Abdichtung erreicht und das Strahlrohr erhält eine zusätzliche Zentrierung.
Um eine Verstärkung der Dichtung zu erreichen und ein Fließen des Materials in den Innenraum während der
Betriebsdauer des Strahlrohrs zu vermeiden, ist vorgesehen, daß die Dichtung durch einen zusätzlichen Winkelstützring
eingekammert ist.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele nach der Erfindung sind in
den Zeichnungen schematisch dargestellt.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht von außen auf einen Teil des Ofens mit einem Strahlrohr, teils geschnitten
Fig. 2 einen Schnitt durch den Ofen im Bereich der Heizvorrichtung
Fig. 3 ein Strahlrohr mit einem Brenner und die Dichtung als Einzelheit zur Fig. 1 im vergrößertem Maßstab
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Fig. 4 eine Dichtung entsprechend der Fig. 1 und 2, im Schnitt
Fig. 5 eine Dichtung entsprechend der in Fig. 3 gezeigten, jedoch mit einem zusätzlichen Winkelstützring.
Der in den Fig. 1 und 2 gezeigte Industrieofen besteht im
wesentlichen aus einem feuerfesten Mauerwerk 1, welches als Außengehäuse ausgebildet ist. Entlang beider Seiten befinden
sich eine Anzahl Strahlrohre 2, die durch den zu beheizenden Ofeninnenraum 3 nebeneinander liegend, hindurchgeführt
sind. Sie sind an der Eintritts- und Austrittsöffnung gegegenüber
dem Mauerwerk 1 durch Dichtungen 4, 5 abgedichtet. Im Strahlrohr 2 befindet sich in der unteren Hälfte ein
Brenner 6, der von einem Gas-Luftmischer 7 mit Brenngas versorgt wird. In den Gas-Luftmischer 7 führen die Gasleitungen
8 und die von einem Ventil 10 mittels eines Stellmotors 11 gesteuerten Luftleitungen 9. Je nach Größe
und der für den Arbeitsbereich notwendigen Temperaturen des Ofens, sind mehr oder weniger Strahlrohre vorgesehen.
Sämtliche Strahlrohre 2 besitzen jeweils einen von einem Gas-Luftmischer 7 versorgten Brenner 6. Alle Gas-Luftmischer
7 werden von den gemeinsamen Gas-Luftleitungen 8, 9 vom zentralen Ventil 10 gesteuert. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der Brenner 6 durch eine zusätzliche Luftleitung
12 gekühlt. Im Strahlrohr 2 ist zur besseren Wärmeausnutzung im oberen Teil ein Flanunenbrecher 13 be
festigt. Dieser verhindert ein zu schnelles Austreten des Heizgases. An der Ofendecke ist im Mauerwerk 1 ein
durch einen Motor 14 betriebener Ventilator 15 im Ofeninnenraum 3 befestigt. Der Ventilator 15 sorgt für die
Gaszirkulation, wobei er das Gas an den Strahlrohren 2 vorbei, von unten her in die Ofenkammer 16 blaßt. Die Ofen-
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kammer 16 nimmt die zur Wärmebehandlung vorgesehenen Werkstücke auf, wobei diese vom Schutzgas, welches durch die
Eintrittsöffnungen 17 , sowie durch die Austrittsöffnungen
18 strömt, umspült wird.
In Fig. 3 ist ein Strahlrohr 2 gezeigt, in welchem sich ein Brenner 6 befindet, der durch ein Brennerrohr 19 vom
Gas-Luftmischer 7 mir Brenngas versorgt wird. Das Brennerrohr
19 ist von einer einen Flansch 20 tragenden Brennerkupplung 21 umgeben. Der Brennerflansch 20 weist eine
Dichtung 22 auf, die gegenüber dem Mauerwerk 1 und eine Strahlrohrdichtung 23, die gegenüber dem Strahlrohr 2 abdichtet.
Diese Strahlrohrdichtung 2 3 ist großen Belastungen ausgesetzt, außerdem verhindert sie, daß Brennergas
in den Ofeninnenraum 3 gelangen kann bzw. umgekehrt Schutzgas
in das Strahlrohr 2.
Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform der Strahlrohrdichtung
23, sie ist in einer Ausdrehung 24 des Brennerflansches
angeordnet. Die Strahlrohrdichtung 23 besitzt einen zylindrischen Ansatz 25, dessen Außendurchmesser 26 dem Innendurchmesser
27 des Strahlrohres 2 entspricht, so daß das Strahlrohr 2 eine exakte Führung erhält, da es innen und
außen geführt ist.
Darüber hinaus wirkt sich die Führung neben der guten Abdichtung positiv auf den Verschleiß der vorzugsweise aus
Keramik hergestellten Strahlrohre 2 aus, da noch hinzu kommt, daß im Betriebszustand die sich im plastischen Zustand
befindliche Strahlrohrdichtung 23, Vibrationen und Erschütterungen auffängt.
Die in Fig. 5 gezeigte Strahlrohrdichtung 23 ist im Prinzip wie die in Fig. 4 gezeigte, sie besteht ebenfalls aus
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einer Kupfer-Bledlegierung. Die hier gezeigte Ausführung
weist im Unterschied einen zusätzlichen Winkelstützring 28 auf. Der Winkelstützring 28 ist aus hitzebeständigem
Stahl oder dgl. und verhindert ein Fließen des Dichtungs werkstoffes in das Strahlrohr 2.
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Claims (4)
- B 3 - St/He ·· ff- 14. Juni 1976Patentansprüchel.i Dichtung, insbesondere zur Abdichtung des Strahlrohres eines Industrieofens gegenüber dem Ofenraum bzw. Brenner, wobei die Dichtung zwischen der Stirnfläche des Strahlrohres und dem mit einer Eindrehung zur Aufnahme des Strahlrohres versehenen Brennerflansch angeordnet ist,dadurch gekennzeichnet,daß die Dichtung (23) aus einem Material besteht, welches ausgehend vom festen Zustand, bei zunehmender, insbesondere bei Erreichen der für den Ofen benötigten Temperatur in einen plastischen Zustand übergeht.
- 2. Dichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,daß die Dichtung (23) aus einer Blei-Kupfer-Legierung besteht, bei der der Bleianteil etwa 60 bis 70 und der Kupferanteil etwa 40 bis 30 Gewichtsprozente beträgt. - 3. Dichtung nach Anspruch 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet,daß die Dichtung (23) einen zylindrischen Ansatz (25) aufweist, dessen Außendurchmesser (26) dem Innendurchmesser (2) des Strahlrohres (2) entspricht. - 4. Dichtung nach Anspruch 1, . dadurch gekennzeichnet,daß die Dichtung (23) durch einen zusätzlichen Winkelstützring (28) eingekammert ist.809809/0649ORIGINAL INSPECTED
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