EP0315590B1 - Abkühl-Kammer zur Konvektionskühlung von flächenhaftem Gut - Google Patents

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EP0315590B1
EP0315590B1 EP88810733A EP88810733A EP0315590B1 EP 0315590 B1 EP0315590 B1 EP 0315590B1 EP 88810733 A EP88810733 A EP 88810733A EP 88810733 A EP88810733 A EP 88810733A EP 0315590 B1 EP0315590 B1 EP 0315590B1
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EP
European Patent Office
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cooling chamber
chamber according
channel
ventilator
cooling
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EP88810733A
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English (en)
French (fr)
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EP0315590A2 (de
EP0315590A3 (de
Inventor
Bernard Hilge
Carl Kramer
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3A Composites International AG
Original Assignee
Alusuisse Lonza Services Ltd
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Publication of EP0315590A3 publication Critical patent/EP0315590A3/de
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/84—Controlled slow cooling
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B9/00—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
    • F27B9/12—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity with special arrangements for preheating or cooling the charge
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D15/00—Handling or treating discharged material; Supports or receiving chambers therefor
    • F27D15/02—Cooling
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D7/00—Forming, maintaining, or circulating atmospheres in heating chambers
    • F27D7/04—Circulating atmospheres by mechanical means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B9/00—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
    • F27B9/30—Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types
    • F27B9/3005—Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types arrangements for circulating gases
    • F27B9/3011—Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types arrangements for circulating gases arrangements for circulating gases transversally
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D7/00—Forming, maintaining, or circulating atmospheres in heating chambers
    • F27D7/04—Circulating atmospheres by mechanical means
    • F27D2007/045—Fans

Definitions

  • the invention relates to a cooling chamber for the conventional cooling of flat material in arrangements with flowable gaps in a charging space, in particular so-called block batches made of semi-finished light metal products.
  • Such areal goods can be, for example, a plurality of layers of light metal bolts which are stacked on top of one another and which are subjected to the cooling process with an initial material temperature of 580 ° C.
  • the mass of such a batch can be 25 t and more.
  • 8,000,000 to 10,000,000 KJ (8-10 GJ) of heat energy must be dissipated.
  • cooling chamber in which air circulation is generated with the aid of fans.
  • cooling chambers a distinction is made between two basic types, namely cooling chambers that work in an open circuit and cooling chambers that use the principle of the closed circuit.
  • ambient air is blown onto the batch and then extracted from the cooling chamber, while in cooling chambers with a closed circuit, the air conveyed by the fan, after being removed from the cooling chamber, is usually a water-cooled heat exchanger serving cooler and then flows through the goods to be cooled.
  • reversing In order to achieve sufficient cooling uniformity and thus a homogeneous temperature distribution in the cooling chamber in these cooling processes, so-called “reversing” is used, that is, a reversal of the direction of flow of the blowing air. This reversal is effected almost exclusively by reversing the direction of rotation of the axial fan used as a flow drive.
  • this solution which is simple in terms of complexity, has a decisive disadvantage: a fan that is suitable for reversing the flow must not have a leading or a guide vane and must also have blades that are set at 45 °, so that the flow rate in both directions at least is approximately the same.
  • a cooling chamber for convection cooling of flat material in arrangements with flow-through gaps of the specified type finally emerges from DE-A-32 15 509.
  • a fan pushes the gas flow through the gaps in the flat material;
  • the direction of the gas flow can be controlled by cover plate-like slide plates.
  • the basic disadvantage of this device is that the flow through the interstices in the material takes place only on the pressure side of the fan, that is to say the charge from which the cooling air is blown. This blowing with the help of jets that pass through the gaps in the flat material results in locally very different cooling speeds, which are incompatible with the high requirements for uniform temperature distribution when cooling high-quality light metal batches after homogenization.
  • the invention is therefore based on the object of creating a cooling chamber for convection cooling of flat material in arrangements with flowable gaps, in particular of so-called block batches of light metal semi-finished products, of the type specified, in which the disadvantages mentioned above do not occur.
  • the advantages achieved with the invention are based on the fact that the spaces in the flat material are flowed through by a precisely defined partial flow of the air flow sucked in by the fan, and the material is thereby cooled, so that cooling can be precisely defined. Nevertheless, the entire flow rate is available on the fan, which means that the operating temperature of the fan can be kept within limits by mixing the blowing air with fresh air. This in turn enables the use of industrial fans with conventional storage and drive technology without the need to use special embodiments of high-temperature fans.
  • additional flaps can be installed in the side walls.
  • the cooling chamber shown in the figures receives a block batch 12 which, as shown in FIG. 1, consists of a stack of several layers of light metal bolts.
  • the block batch 12 rests on a conventional base 14, the height of which can be adjusted by a schematically indicated adjusting device.
  • the block batch 12 is surrounded by a heat-insulated housing 16 with side walls 16 a and a false ceiling 16 b, which has such a distance from the side surfaces of the block batch 12 that between the side walls 16 a of the housing 16 and the block batch 12 circulation channels 13 a, 13 b arise for the supply and discharge of the blowing air.
  • a powerful axial fan 18 with a guide wheel is arranged vertically and symmetrically above the block batch 12, that is to say above the false ceiling 16 b, which conveys into a blow-out channel 20 arranged vertically above the axial fan 18.
  • This blow-out channel 20 can be completely or partially closed by a shut-off and regulating flap 22 designed as a louver flap.
  • the axial fan 18 is connected to a downpipe 32 with a left leg 32 a, a right leg 32 b and a collecting pipe 32 c.
  • a shut-off and regulating flap 34 a, 34 b In each leg 32 a, 32 b there is a shut-off and regulating flap 34 a, 34 b.
  • the legs 32 a, 32 b face the channels 13 a, 28 a and 13 b, 28 b, while the collecting tube 32 c is connected to the axial fan 18.
  • swivel flaps 36 a, 36 b are provided, which are located approximately at the level of the false ceiling 16 b and the channels 13 a, 13 b on the two sides of the block batch 12 between their side walls and the side walls 16 a of the housing 16 open or close.
  • swing flaps 36 a, 36 b are formed by sections of the insulated side walls 16 a.
  • the cooling medium air is sucked in by the axial fan 18 through the spaces in the block batch 12, the corresponding flow direction being predetermined by setting the respective louvre flaps. Since the shape of the flow cross-sections tapers continuously towards the block charge 12, jet-like impacts and thus uneven cooling are avoided.
  • the blind flap 34 a located in the right leg 32 a of the downpipe 32 is closed and the blind flap located in the left leg 32 a 34 b open.
  • the louver flap 30 a in the inflow channel 28 a must be opened and the louver flap 30 in the inflow channel 28 b must be closed.
  • the air sucked in by the axial fan 18 now flows through the inflow duct 28 a in the direction of the arrows on the right side of the block batch 12 through the duct 13 a downwards, through the spaces in the block batch 12, on the left side of the Block batch 12 through the channel 13 b upwards and then through the left leg 32 b of the downpipe 32 and the collecting tube 32 c to the axial fan 18, which conveys the air into the blow-out channel 20.
  • the extracted air stream can be specifically mixed with fresh air in order to achieve certain temperature effects.
  • the operating temperature of the fan 18 can thereby be kept within limits.
  • the flaps 36 a, 36 b are pivoted into the channels 13 a, 13 b and thus close the housing 16. With appropriate insulation, the temperature of the block charge 12 hardly changes during such a holding phase, so that the additional installation of a heater is unnecessary in almost all cases.
  • the cooling chamber 10 can also be operated in a closed circuit. This is particularly expedient if the block batch 12 has to be kept at a certain temperature in the holding phases.
  • the inlet cross sections of the two legs 32 a, 32 b of the downpipe 32 and the cross sections of the inflow channels 28 a, 28 b and the channels 13 a, 13 b have a rectangular shape; the long rectangular axis corresponds to the zone length, for which a fan is provided; the conversion from the rectangular cross section to the circular suction cross section of the axial fan 18 takes place in the collecting pipe 32 c of the downpipe 32.
  • the channels 13 a, 13 b on the two sides of the block batch 12 are provided with flow control devices.
  • soundproofing devices can be provided in the blow-out duct.
  • the fan 18 is designed as an axial fan; however, a radial fan can also be used in the same way.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Abkühl-Kammer zur Konvenktionskühlung von flächenhaftem Gut in Anordnungen mit durch strömbaren Zwischenräumen in einem Chargierraum, insbesondere von sogenannten Block-Chargen aus Leichtmetall-Halbzeugen.
  • Bei der Wärmebehandlung von Gutstapeln, z. B. Leichtmetall-Block-Chargen, nach dem Homogenisierungsglühen muß eine hoch wirksame, möglichst gleichmäßige Abkühlung des Gutes vorgenommen werden. Diese Abkühlung muß, in Abhängigkeit von den metallurgischen Vorgaben, gesteuert oder durch Haltephasen, bei denen sich die Temperatur nicht ändern darf, unterbrochen werden.
  • Bei solchen flächenhaften Gütern kann es sich beispielsweise um mehrere, zu einem Stapel aufeinandergelegte Schichten aus Leichtmetall-Bolzen handeln, die mit einer Anfangs-Materialtemperatur von 580° C dem Abkühlvorgang unterworfen werden. Die Masse einer derartigen Charge kann 25 t und mehr betragen. Dabei müssen in den ersten Stunden des Abkühlvorganges 8 000 000 bis 10 000 000 KJ (8 - 10 GJ) an Wärmeenergie abgeführt werden.
  • Diese Zahlen veranschaulichen die mit der Kühlung einer solchen Charge verbundenen Probleme, insbesondere unter Berücksichtigung des Gesichtspunktes, daß die Temperaturen der einzelnen Bolzen einer solchen Charge, die eine Vielzahl von Bolzen enthalten kann, sich während des Abkühlvorganges nur um einige Grad C voneinander unterscheiden dürfen.
  • Zur Lösung dieses Kühlproblems ist es üblich, die zu kühlende Charge in eine Kammer, die sogenannte "Abkühl-Kammer" einzubringen, in der mit Hilfe von Ventilatoren eine Luftzirkulation erzeugt wird. Bei solchen Abkühl-Kammern unterscheidet man zwei Grundtypen, nämlich Abkühl-Kammern, die im offenen Kreislauf arbeiten, sowie Abkühl-Kammern, die das Prinzip des geschlossenen Kreislaufes ausnutzen.
  • Bei den Abkühl-Kammern mit offenem Kreislauf wird Umgebungsluft auf die Charge aufgeblasen und anschließend aus der Abkühl-Kammer abgezogen, während bei Abkühl-Kammern mit geschlossenem Kreislauf die vom Ventilator geförderte Luft nach dem Abziehen aus der Abkühl-Kammer einen meist wassergekühlten, als Wärmetauscher dienenden Kühler und dann das zu kühlende Gut durchströmt.
  • Um bei diesen Kühlverfahren die ausreichende Gleichmäßigkeit der Abkühlung und damit eine homogene Temperaturverteilung in der Abkühl-Kammer zu erreichen, nutzt man die sogenannte "Reversierung", also eine Umkehr der Strömungsrichtung der Beblasungsluft. Diese Reversierung wird nahezu ausschließlich durch Umkehr der Drehrichtung des als Strömungsantrieb benutzten Axialventilators bewirkt. Diese, vom Aufwand her einfache Lösung hat jedoch einen entscheidenden Nachteil: Ein zur Reversierung der Strömung geeigneter Ventilator darf weder ein Vor- noch ein Nachleitrad besitzen und muß außerdem Schaufeln haben, die unter 45° eingestellt sind, damit die Strömungsleistung in den beiden Richtungen zumindest näherungsweise gleich ist. Durch diese Einschränkung in der Auslegung des Axialventilators wird jedoch die Möglichkeit einer Druckerhöhung für das Beblasungsmedium und damit eine Verbesserung des Wirkungsgrades stark begrenzt, so daß bei Chargen mit hohen Durchströmwiderständen, wie sie bei flächenhaften Gütern in Anordnungen mit durchströmbaren Zwischenräumen gegeben sind, nicht die zur Erziehlung der hohen Abkühlgeschwindigkeiten erforderlichen großen Volumenströme erreicht werden. Dies gilt insbesondere dann, wenn bei geschlossenem Kreislauf zusätzlich ein Kühlaggregat durchströmt werden muß.
  • Eine andere, aus der DE-A-30 49 162 bekannte Lösung besteht darin, die Beblasungsluft mittels eines Ventilators auf die Charge zu richten und durch eine Verstellklappe die Richtung des Luftstroms zu ändern. Eine solche Vorrichtung ist jedoch nur für einfache Trockner geeignet, an die keine besonders hohen Anforderungen in Bezug auf die gleichmäßige Abkühlung über ein großes Gut-Volumen gestellt werden; bei den hohen Anforderungen an eine gleichmäßige Temperaturverteilung, wie sie für die Abkühlung von LeichtmetallChargen erforderlich ist, führt diese Vorrichtung nicht zum gewünschten Ergebnis.
  • Entsprechende Nachteile gelten auch für das aus der DE-A-26 00 724 bekannte Luftumwälzgerät.
  • Aus der DE-A-21 22 964 ist ferner eine geschlossene Abkühl-Kammer mit umkehrbarer Umwälzrichtung bekannt.
  • Eine Abkühl-Kammer zur Konvektionskühlung von flächenhaftem Gut in Anordnungen mit durchströmbaren Zwischenräumen der angegebenen Gattung geht schließlich aus der DE-A-32 15 509 hervor. Dabei drückt ein Ventilator den Gasstrom durch die Zwischenräume in dem flächenhaftem Gut hindurch; um die angestrebte, gleichmäßige Temperaturverteilung über das gesamte Volumen des Gutes zu erhalten, kann die Richtung des Gasstromes durch abdeckplattenartige Schieberplatten gesteuert werden. Der grundsätzliche Nachteil dieser Vorrichtung liegt darin, daß die Durchströmung der Zwischenräume in dem Gut nur auf der Druckseite des Ventilators erfolgt, also die Charge von der die Kühlung herbeiführende Luft angeblasen wird. Durch dieses Anblasen mit Hilfe von Strahlen, die durch die Zwischenräume in dem flächenhaften Gut treten, ergeben sich örtlich sehr unterschiedliche Abkühlgeschwindigkeiten, die mit den hohen Anforderungen an die gleichmäßige Temperaturverteilung beim Abkühlen hochwertiger Leichtmetall-Chargen nach dem Homogenisieren nicht vereinbar sind.
  • Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Abkühl-Kammer zur Konvektionskühlung von flächenhaftem Gut in Anordnungen mit durchströmbaren Zwischenräumen, insbesondere von sogenannten Blockchargen aus Leichtmetall-Halbzeugen, der angegebenen Gattung zu schaffen, bei der die oben erwähnten Nachteile nicht auftreten.
  • Insbesondere soll eine Vorrichtung vorgeschlagen werden, die auch dann eine sehr gleichmäßige Temperaturverteilung über das gesamte zu kühlende Gut gewährleistet, wenn extrem große Gut-Massen behandelt werden müssen.
  • Dies wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale erreicht.
  • Zweckmäßige Ausführungsformen werden durch die Merkmale der Unteransprüche definiert.
  • Die mit der Erfindung erzielten Vorteile beruhen darauf, daß die Zwischenräume in dem flächenhaften Gut von einem genau definierten Teilstrom des vom Ventilator angesaugten Luftstroms durchströmt und dadurch das Gut gekühlt werden, wodurch sich die Abkühlung genau definieren läßt. Trotzdem steht an dem Ventilator der gesamte Förderstrom zur Verfügung, wodurch sich durch die Mischung der Beblasungsluft mit Frischluft die Betriebstemperatur des Ventilators in Grenzen halten läßt. Dies ermöglicht wiederum die Verwendung von Industrie-Ventilatoren mit üblicher Lager- und Antriebstechnik, ohne daß spezielle Ausführungsformen von Hochtemperatur-Ventilatoren eingesetzt werden müssen.
  • Durch die Anordnung des Gutes auf der Saugseite des Ventilators wird eine gleichmäßige Durchströmung der Zwischenräume in dem Gut erzielt; die Strömungsrichtung kann mittels der Klappen nach Belieben gewechselt werden. Dies stellt im Vergleich mit Einrichtungen, bei denen hierzu die Drehrichtung des Ventilators geändert werden muß, einen großen Vorteil dar, da bei einer Änderung der Drehrichtung des Ventilators dieser jeweils angefahren, abgebremst und erneut hochgefahren werden muß, was beim Dauerbetrieb zu erheblichen Auslegungs- und Verschleißproblemen führt. Schließlich können mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Zwischenräume in dem Gut auch im geschlossenen Kreislauf durchströmt werden, was sich insbesondere bei Haltephasen als äußerst vorteilhaft erweist.
  • Für besondere Anforderungen, nämlich wenn beispielsweise mit einer solchen Abkühl-Kammer Haltezeiten bei bestimmten Temperaturen realisiert werden sollen, können zusätzliche Schenkklappen in den Seitenwänden installiert werden.
  • Bei entsprechender Wärme-Isolierung der Abkühl-Kammer ändert sich die Temperatur des Gutes in der Haltephase kaum, so daß sich in nahezu allen Fällen der zusätzliche Einbau einer Heizung erübrigt.
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die bei liegenden, schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen
    • Fig.
    1 einen Querschnitt durch eine Abkühl-Kammer, und
    Fig. 2
    die Abkühl-Kammer nach Fig. 1 teilweise im Längsschnitt und teilweise in der Seitenansicht.
  • Die aus den Figuren ersichtliche, allgemein durch das Bezugszeichen 10 angedeutete Abkühl-Kammer nimmt eine Block-Charge 12 auf, die gemäß der Darstellung in Fig. 1 aus einem Stapel von mehreren Lagen aus LeichtmetallBolzen besteht. Die Block-Charge 12 ruht auf einer üblichen Unterlage 14, deren Höhe durch eine schematisch angedeutete Verstelleinrichtung verstellt werden kann.
  • Zwischen den einzelnen Leichtmetall-Bolzen der Block-Charge 12 entstehen zwangsläufig Zwischenräume, die auf noch zu erläuternde Weise von einem Kühlmedium, im allgemeinen Luft, durchströmt werden.
  • Die Block-Charge 12 ist von einem wärmeisolierten Gehäuse 16 mit Seitenwänden 16 a und einer Zwischendecke 16 b umgeben, das einen solchen Abstand von den Seitenflächen der Block-Charge 12 hat, daß zwischen den Seitenwänden 16 a des Gehäuses 16 und der Block-Charge 12 Umwälzanäle 13 a, 13 b für die Zu- bzw. Abführung der Beblasungsluft entstehen.
  • Lotrecht und symmetrisch über der Block-Charge 12, also über der Zwischendecke 16 b ist ein leistungsfähiger Axialventilator 18 mit Nachleitrad angeordnet, der in einen lotrecht über dem Axialventilator 18 angeordneten Ausblasekanal 20 fördert. Dieser Ausblasekanal 20 kann durch eine als Jalousieklappe ausgeführte Absperr- und Regulierklappe 22 ganz oder teilweise verschlossen werden.
  • Von dem Ausblasekanal 20 zweigen in Strömungsrichtung gesehen hinter dem Axialventilator 18, jedoch vor der Absperr- und Regulierklappe 22 auf jeder Seite mindestens ein Verbindungskanal 24 a, 24 b ab, der jeweils mit einer als Absperr- und Regulierklappe dienenden Jalousieklappe 26 a, 26 b versehen ist. Diese Verbindungskanäle 24 a, 24 b münden jeweils in einen seitlich von der Block-Charge 12 angeordneten Zuströmkanal 28 a, 28 b. Stromauf von den Einmündungen der Zwischenkanäle 24 a, 24 b sind ebenfalls als Absperr- und Regulierklappen dienende Jalousieklappen 30 a, 30 b in die Zuströmkanäle 28 a, 28 b eingebaut. Durch diese Zuströmkanäle 28 a, 28 b, die mit den Umwälzanälen 13 a, 13 b fluchten, kann Umgebungsluft von dem Axialventilator 18 an- und durch die Block-Charge 12 gesaugt werden.
  • Zur Block-Charge 12 hin, also nach unten, ist der Axialventilator 18 an ein Hosenrohr 32 mit einem linken Schenkel 32 a, einem rechten Schenkel 32 b und einem Sammelrohr 32 c angeschlossen. In jedem Schenkel 32 a, 32 b befindet sich eine Absperr- und Regulierklappe 34 a, 34 b. Die Schenkel 32 a, 32 b sind den Kanälen 13 a, 28 a und 13 b, 28 b zugewandt, während das Sammelrohr 32 c an den Axialventilator 18 angeschlossen ist.
  • Schließlich sind noch Schwenkklappen 36 a, 36 b vorgesehen, die sich etwa auf der Höhe der Zwischendecke 16 b befinden und die Kanäle 13 a, 13 b auf den beiden Seiten der Block-Charge 12 zwischen ihren Seitenwänden und den Seitenwänden 16 a des Gehäuses 16 öffnen bzw. verschließen.
  • Diese Schwenkklappen 36 a, 36 b werden durch Teilstücke der isolierten Seitenwände 16 a gebildet.
  • Bei dieser Abkühl-Kammer 10 wird also das Kühlmedium Luft von dem Axialventilator 18 durch die Zwischenräume in der Block-Charge 12 hindurchgesaugt, wobei die entsprechende Strömungsrichtung durch Einstellung der jeweiligen Jalousieklappen vorgegeben wird. Da sich die Form der Strömungsquerschnitte zur Block-Charge 12 hin ständig verjüngt, werden strahlartige Beaufschlagungen und dadurch ungleichmäßige Abkühlungen vermieden.
  • Soll z. B., wie in Fig. 1 dargestellt, die Strömung von rechts nach links durch die Block-Charge 12 hindurchtreten, so wird die im rechten Schenkel 32 a des Hosenrohrs 32 befindliche Jalousieklappe 34 a geschlossen und die in dem linken Schenkel 32 a befindliche Jalousieklappe 34 b geöffnet. Gleichzeitig muß die Jalousieklappe 30 a in dem Zuströmkanal 28 a geöffnet und die Jalousieklappe 30 in dem Zuströmkanal 28 b geschlossen werden.
  • Selbstverständlich sind die beiden Klappen 36 a, 36 b geöffnet.
  • Die von dem Axialventilator 18 angesaugte Luft strömt nun durch den Zuströmkanal 28 a in Richtung der Pfeile auf der rechen Seite der Block-Charge 12 durch den Kanal 13 a nach unten, durch die Zwischenräume in der Block-Charge 12, auf der linken Seite der Block-Charge 12 durch den Kanal 13 b nach oben und dann durch den linken Schenkel 32 b des Hosenrohrs 32 und das Sammelrohr 32 c zu dem Axialventilator 18, der die Luft in den Ausblasekanal 20 fördert.
  • Aufgrund der Erwärmung der Luft beim Durchgang durch das flächenhafte Gut ergibt sich eine ungleichmäßige Temperaturverteilung in horizontaler Richtung des flächenhaften Gutes, so daß die Strömungsrichtung in regelmäßigen Abständen umgekehrt werden muß.
  • Zu diesem Zweck werden - mit Ausnahme der Klappen 36 a, 36 b - die bis- her geöffneten Klappen geschlossen und die bisher geschlossenen geöffnet, so daß nun die Luft über den Zuströmkanal 28 b angesaugt wird und von der linken Seite her durch den Kanal 13 b in die Zwischenräume in dem flächenhaftem Gut 12 strömt, auf der rechten Seite aus dem flächenhaften Gut 12 austritt und dann über den Kanal 13 a und den rechten Schenkel 32 a zu dem Axialventilator 18 gelangt, der die erwärmte Luft in den Ausblasekanal 20 fördert.
  • Durch teilweises öffnen bzw. Schließen der Klappen 34 a, 34 b in den beiden Schenkeln 32 a, 32 b des Hosenrohres kann erreicht werden, daß die Block-Charge 12 von einem genau definierten Teilstrom des vom Axialventilator 18 angesaugten Luftstromes durchströmt wird. Damit läßt sich die Abkühlwirkung genau dosieren.
  • Außerdem läßt sich durch teilweises Öffnen der Klappen 26 a und 26 b in den Verbindungskanälen 24 a, 24 b der abgesaugte Luftstrom gezielt mit Frischluft mischen, um bestimmte Temperatureneffekte zu erreichen. Außerdem läßt sich dadurch die Betriebstemperatur des Ventilators 18 in Grenzen halten.
  • Für besondere Anforderungen, wenn z. B. mit der Abkühl-Kammer 10 Haltezeiten bei einer bestimmten Temperatur realisiert werden sollen, werden die Klappen 36 a, 36 b in die Kanäle 13 a, 13 b geschwenkt und damit das Gehäuse 16 verschlosen. Bei entsprechender Isolation verändert sich dann während einer solchen Haltephase die Temperatur der Block-Charge 12 kaum, so daß sich in nahezu allen Fällen der zusätzliche Einbau einer Heizung erübrigt.
  • Schließlich kann durch Schließen der Klappen 30 a, 30 b in den Zuströmkanälen 28 a, 28 b und Öffnen der Klappen 26 a, 26 b in den Zwischenkanälen 24 a, 24 b die Abkühlkammer 10 auch im geschlossenen Kreislauf betrieben werden. Dies ist insbesondere dann zweckmäßig, wenn die Block-Charge 12 in den Haltephasen auf einer bestimmten Temperatur gehalten werden muß.
  • Die Eintrittsquerschnitte der beiden Schenkel 32 a, 32 b des Hosenrohres 32 und die Querschnitte der Zuströmkanäle 28 a, 28 b und der Kanäle 13 a, 13 b haben Rechteckform; die lange Rechteckachse entspricht der Zonenlänge, für die ein Ventilator vorgesehen ist; die Umformung vom Rechteckquerschnitt auf den kreisrunden Ansaugquerschnitt des Axialventilators 18 erfolgt im Sammelrohr 32 c des Hosenrohrs 32.
  • Die Kanäle 13 a, 13 b auf den beiden Seiten der Block-Charge 12 sind mit Strömungsleiteinrichtungen versehen.
  • Weiterhin können im Ausblasekanal 20 Schallschutzeinrichtungen vorgesehen werden.
  • Bei der dargestellten und beschriebenen Ausführungsform ist der Ventilator 18 als Axialventilator ausgebildet; in gleicher Weise kann jedoch auch ein Radialventilator verwendet werden.

Claims (15)

  1. Abkühl-Kammer zur Konvektionskühlung von flächenhaftem Gut in Anordnungen mit durchströmbaren Zwischenräumen in einem Chargierraum, insbesondere von Block-Chargen aus Leichtmetall-Halbzeugen, bei der die Umwälzrichtung umgekehrt werden kann, mit einem ausserhalb des Chargierraums angeordneten Ventilator (18), zwei mit dem Chargierraum kommunizierenden Umwälzkanälen (13 a, b), einem über Absperrelemente wechselweise mit dem einen oder dem anderen Umwälzkanal verbindbaren, zu dem Ventilator (18) führenden Ansaugkanal und einem sich an den Ventilator (18) anschliessenden, nach aussen führenden Abströmkanalsystem, wobei der in einen Ausblasekanal (20) mündende Ansaugkanal als Hosenrohr (32) ausgebildet sowie in jedem seiner Schenkel (32 a, b) eine Absperr- und Regulierklappe (34a,b) vorgesehen ist und jeder der Umwälzkanäle (13a,b) mit je einem eine weitere Absperr- und Regulierklappe (30 a, b) aufweisenden, von aussen kommenden Zuströmkanal (28 a, b) in Verbindung steht.
  2. Abkühl-Kammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittsquerschnitte der Schenkel (32 a, 32 b) des Hosenrohrs (32) und die Querschnitte der Zuströmkanäle (28 b, 28b) Rechteckform haben.
  3. Abkühl-Kammer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die lange Rechteckachse der Rechtecke der Zonenlänge entspricht, für die ein Ventilator (18) vorgesehen ist, und daß die Umformung vom Rechteckquerschnitt auf den kreisrunden Ansaugquerschnitt des Ventilators (18) im Sammelrohr (32 c) des Hosenrohres (32) erfolgt.
  4. Abkühl-Kammer nach eine der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Ausblasekanal (20) eine Absperr- und Regulierklappe (22) angeordnet ist.
  5. Abkühl-Kammer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in Strömungsrichtung gesehen vor der Absperr- und Regulierklappe (22) in dem Ausblasekanal (20) je ein Verbindungskanal (24 a, 24 b) vorgesehen ist, der den Ausblasekanal (20) mit den auf beiden Seiten des Gutes (12) angeordneten Zuströmkanälen (28 a, 28 b) verbindet.
  6. Abkühl-Kammer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Verbindungskanal (24 a, 25 b) mit einer Absperr- und Regulierklappe (26 a, 26 b) versehen ist.
  7. Abkühl-Kammer nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Verbindungskanal (24 a, 24 b) zwischen den Regulierklappen (30 a, 30 b) und der Verbindung zu dem Hosenrohr (32) in den Zuströmkanal (28 a, 28 b) mündet.
  8. Abkühl-Kammer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperr- und Regulierklappen zumindest teilweise als Jalousieklappen ausgeführt sind.
  9. Abkühl-Kammer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuströmkanäle (28 a, 28 b) auf den beiden Seiten des Gutes (12) Strömungsleiteinrichtungen aufweisen.
  10. Abkühl-Kammer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Ventilator (18) ein Axialventilator verwendet wird.
  11. Abkühl-Kammer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, daurch gekennzeichnet, daß als Ventilator (18) ein Radialventilator verwendet wird.
  12. Abkühl-Kammer nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein das Gut (12) umgebendes Gehäuse (16) mit einer Wärme- und Schallisolierung versehen ist.
  13. Abkühl-Kammer nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein das Gut (12) umgebendes Gehäuse (16) durch schwenkbare Klappen (36 a, 36 b) absperrbar ist.
  14. Abkühl-Kammer nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappen (36 a, 36 b) durch Teilstücke der isolierten Seitenwände (16 a) des Gehäuses (16) gebildet werden und sich auf der Höhe einer Zwischendecke (16 b) des Gehäuses (16) befinden.
  15. Abkühl-Kammer nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß im Ausblaserohr (20) Schallschutzeinrichtungen vorgesehen sind.
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