HU186998B - Multiple-stage continuous annealing furnace - Google Patents

Description

A találmány tárgya, olyan hőkezelő kemence, mely alkalmas síklapok több egymástól függőleges síkban elválasztott rétegben, tetszés szerinti hőciklusban történő egyidejű folyamatos hőkezelésére.

A kitűzött feladatot az ismert hasonló rendeltetésű berendezésektől eltérő módon oldottuk meg, melynek az a lényege, hogy az általunk javasolt hőkezelő kemence felépítése olyan, hogy a hőkezelő kemence hoszszában egymás fölé helyezett lemezekből álló távtartókkal párhuzamosan rögzített hosszirányban mozgatható lapkavezető rendszere van.

Ismert tény, hogy a napjaink műszaki életében számtalan területen szükséges a különféle ipari termékek hőkezelése. Ilyen terület például a mikroelektronikában a vastagréteg áramkörök hőkezelése.

A mikroelektronikában fontos szerepet betöltő vastagréteg áramkörök olyan szigetelő alapú áramkörök, melyek passzív elemeket — ellenállás, kondenzátor és vezető hálózatot — tartalmaznak. A vastagréteg áramköröket más területeken is ismert technológiával, szitanyomással, beégetéssel gyártják. Gyártásuk egyik legigényesebb folyamata a beégetés — színterelés. A beégetés során szilárdul meg a kerámia hordozóra szitanyomással felvitt vezető hálózat és alakul ki a passzív alkatrészek, elsősorban az ellenállások stabil értéke.

A fentiek alapján tehát nem szorul bizonyításra, hogy a mikroelektronikában a hőkezelés rendkívül fontos művelet. A hőkezelés céljaira alkalmas kemencéket a világon sok vállalat gyárt. Modern és korszerű követelményeknél; megfelelő berendezéseket hoz forgalomba például a Tempress Microelectronics Β. X. angol vállalat. A berendezés alkalmas a vastagréteg áramkörök hőkezelésére. Az áramköröket egy végtelenített szalag szállítja a hőkezelő térbe. Hasonló korszerű terméket hoz forgalomba a Watkins—Johnson USA vállalat.

A hivatkozott és az általánosságban elterjedt berendezésekre közösen jellemző, bár a beégetés, illetve a hőkezeléssel szemben támasztott korszerű követelményeket kielégítik azonban a méreteik általában nagyok

3—10 méter között vannak, sőt a nagyteljesítményű hőkezelő kemencéké ennél még jóval hosszabb.

További közös vonás, hogy a beégetendő terméket végtelenített hőálló huzalokból álló szállító szalag szállítja a hőkezelő térbe. Az ismert típusoknak a gyakorlatban az energia felvételük 6—77 kW-ig terjed.

A napjainkban széles körben elterjedt hőkezelő kemencék alapvető hiányosságai a következőkben foglalhatók össze:

Az üzemeltetésük energiaigénye igen magas, mert a végtelenített lapkaszállító szalaga periodikus mozgás közben a betáplált hő jelentős részét — kikerülve a hőkezelő térből — gazdaságtalanul elvezeti. További hátrány, hogy a hagyományos rendszerű hőkezelő kemencék méretei nagyok és a bőkisugárzás pótlására nagy⁷ energiát igényelnek. A fentieken kívül még hátránya az is, hogy a hagyományos hőkezelő kemencék lapkamozgató mechanizmusa — a működés közben hőhatás változások miatt — gyakran meghibásodik.

Napjaink technikai életében jogosan merült fel olyan igény, hogy a hőkezelő kemencék konstrukciója biztosítsa a hőkezelés minőség fenntartás mellett a méretük csökkentését, illetve a kihozatali teljesítmény megtartása vagy növelése mellett az alacsonyabb energia felvételét.

A fenti követelményeknek tesz eleget az általunk javasolt megoldás. A találmány szerinti hőkezelő kemence felépítése gyakorlatilag eltér a napjainkban alkalmazott hőkezelő kemencék felépítésétől.

A megoldás azon a felismerésen alapszik, hogy az egyenletes sebességgel mozgó testek a gyors mozgás változást a tehetetlenségüknél fogva nem tudják követni. E felismerés alapján olyan mozgató mechanizmust javaslunk, mely folyamatosan működik, de nem végtelen szállító szalag. Ismeretes, hogy ha egy vízszintes síkban elhelyezett lapra egy testet helyezünk el és ezt a síklapot vízszintes síkban előre és hátra váltakozó sebességgel mozgatjuk, akkor a ráhelyezett test a tehetetlenségénél fogva az ismételt mozgatások hatására végig halad a síkalpon és az ellentétes oldalán leesik róla. Kézenfekvő tehát, hogy a lapkák haladási sebességét a percenkénti léptetésszám és a léptetéshossz beállításával lehet meghatározni.

Az általunk javasolt hőkezelő kemence felépítését az

1. és 2. ábrában mutatjuk be.

hőkezelő kemence fűtőrendszer lapkivezető siklapok távtartó lapkavezető rendszer θ görgő periodikus hosszirányban váltakozó sebességű és irányit lapka léptető rendszer hőkezelő tér

Az ábrából kitűnik, hogj^T a javasolt hőkezelő kemence felépítése a következő:

Az 1 hőkezelő kemence a 8 hőkezelő terének hosszában 4 távtartókkal tetszés szerinti számú egymás fölé párhuzamos síkban rögzített 3 lapkavezető síklapok vannak elhelyezve. E 3 lapka vezető síklapokból és 4 távtartókból felépített 5 lapkavezető rendszer egy 7 periodikus hosszirányban váltakozó sebességű és irányú lapka léptető rendszerhez kapcsolódik.

A lapkaléptető rendszer gyakorlatilag sokféle kivitelű lehet. Ismeretes például elektromos vagy mechanikus megoldású is. A vele szemben támasztott követelmény csak az, hogy az 5 lapka vezető rendszert periodikusan hosszirányban, váltakozó irányban és váltakozó sebességgel mozgassa. A javasolt rendszer felépítéséből következik, hogy az egymás fölé tetszés szerinti számban helyezhetünk el 3 lapkavezető síklapokat a számukat gyakorlatilag a hőkezelő kemence mérete és a tervezett kihozatali teljesítménye szabja meg.

A javasolt hőkezelő kemence működése igen egyszerű. A kezelő személyzet vagy az automatikus adagoló segítségével az 1 hőkezelő kemence égjük végén az 5 lapkavezető rendszerbe helyezik a hőkezelendő lapokat, jiéllául a mikroelektronikai gyártástechnológiában a kerámia lapokra szitanyomással felvitt pasztákat.

A 7 periodikus hossziránj'ban váltakozó sebességű és irányú lapka léptető rendszer segítségével mozgatott 5 lapkavezető rendszer mozgásával a ráhelyezett kerámia testek a mozgásuk során végigmennek az 1 hőke-, zelő kemence 8 hőkezelő terének teljes hosszán. Ez idő alatt történik a hőkezelés.

A javasolt hőkezelő kemence legfontosabb előnye, hogy a db/óra teljesítménye azonos méretű szállítószalagos hőkezelő kemencénél annyival nagyobb, mint ahány emeletes az 5 lapkavezető rendszer. Kézenfekvő tehát, hogy a javasolt hőkezelő kemence mérete azonos kihozatali teljesítmény esetén jóval kisebb. Egy lapkára eső hőszükséglete pedig jó megközelítéssel egytizede a szalagos hőkezelő kemencének, mivel a hőkezelő kemence felülete lényegesen kisebb és a lapka vezető rendszer mindig a hőkezelő térben marad, és csak egyszer kell a kívánt hőfokra felfűteni.

További előnye még, hogy a szállító szalagos mechanizmus nincs, így a meghibásodás veszélye is kisebb. Lényeges és nem elhanyagolandó előny, hogy a beruházási költsége is kisebb és az üzemeltetésének energia igénye pedig az azonos teljesítmény mellett a hagyományos hőkezelő kemencének a kb. egy tizede.

Claims (1)

1. Többemeletes folyamatos működésű hagyományos hőszigetelést, fűtőrendszert (2) tartalmazó hőkezelő kemence (I) azzal jellemezve, hogy a hő0 kezelő terének (8) hosszában tetszés szerinti számú egymás fölé párhuzamos síkban távtartókkal (4) rögzített lapkavezető síklapok (3) vannak elhelyezve, mely lapkavezető síklapokból (3) felépített lapkavezető rendszer (5) egy hosszirányban váltakozó sebességű és irá5 nyú lapka léptető rendszerhez (7) kapcsolódik.