SE445837B

SE445837B - FOR PROTECTIVE GAS OPERATION DEDICATED OVEN

Info

Publication number: SE445837B
Application number: SE7808752A
Authority: SE
Inventors: J Wunning
Original assignee: Aichelin Fa J
Priority date: 1977-08-20
Filing date: 1978-08-18
Publication date: 1986-07-21
Also published as: DE2737615A1; AT355613B; ATA599178A; FR2400680B1; DE2737615C2; FR2400680A1; SE7808752L; IT1172896B; IT7868936A0

Description

15 20 30 7808752-5 2 storleksordning. Om man å andra sidan önskade påverka de båda slusskamrarna på sådant sätt, att den däri be- fintliga luften bortsuges, varpå slusskamrarna fylles med skyddsgas, skulle detta medföra väsentligen högre apparatutgifter, då det skulle bli nödvändigt att över längre sträckor dra vakuumtätade ledningar eller dylikt till de på avsevärt avstånd anordnade slusskamrarna och dessutom att anordna vakuumpumpar med avsevärd kapacitet. Ändamålet med föreliggande uppfinning är sålunda att åstadkomma en för skyddsgasdrift avsedd genomgångs- ugn, som medger en väsentlig besparing av skyddsgas vid in- och utslussningen av arbetsstyckena och som medför endast en ringa apparatkostnad för in- och utslussningen av arbetsstyckena. 15 20 30 7808752-5 2 order of magnitude. If, on the other hand, it was desired to influence the two sluice chambers in such a way that the air contained therein is sucked out, whereupon the sluice chambers are filled with shielding gas, this would entail substantially higher apparatus costs, as it would be necessary to draw vacuum-tight pipes or the like over longer distances. to the lock chambers arranged at a considerable distance and in addition to arranging vacuum pumps with considerable capacity. The object of the present invention is thus to provide a through-going furnace intended for shielding gas operation, which allows a significant saving of shielding gas at the inlet and outlet of the workpieces and which entails only a small apparatus cost for the inlet and outlet of the workpieces.

För uppnående av detta ändamål riktar sig före- liggande uppfinning på en genomgångsugn av det inled- ningsvis beskrivna slaget, som enligt uppfinningen kän- n@teCkHaS däraVf att ugnsinloppet och ugnsutloppet är förbundna med varandra och anslutna till en gemensam, slusskammaren innhållande del av transportanordningen och att slusskammaren är avstängd mot ugnsinloppet och ugns- utloppet medelst en enda port.To achieve this object, the present invention is directed to a passage furnace of the type initially described, which according to the invention is known from the fact that the furnace inlet and the furnace outlet are connected to each other and connected to a common, lock chamber containing part of the transport device. and that the lock chamber is closed against the furnace inlet and the furnace outlet by means of a single port.

Genom att det för in- och utslussningen är anordnad endast en slusskammare vid den för kontinuerlig genom- gång arbetande ugnen, ernås en avsevärd minskning av den i samband med in- och utslussningen uppstående skydds- gasförlusten.Because only one lock chamber is provided for the furnace operating for continuous passage in and out of the furnace, a considerable reduction of the shielding gas loss occurring in connection with the inhalation and shut-off is achieved.

Slusskammarens tre portar är företrädesvis reglade i förhållande till varandra enligt ett bestämt program, varigenom risken för felmanövrering elimineras.The three doors of the lock chamber are preferably locked in relation to each other according to a specific program, whereby the risk of incorrect operation is eliminated.

För ytterligare reducering av skyddsgasbehovet för in- och utslussningen kan slusskammaren vid en föredra- gen utföringsform via reglerventiler vara ansluten till en vakuumpump och en skyddsgaskälla, varvid reglerven- tilerna är så styrda, att efter utsugning av den i sluss- kammaren befintliga luften medelst vakuumpumpen sluss- kammaren kan fyllas med skyddsgas från skyddsgaskällan. 10 15 20 25 30 35 7808752-5 3 Vid användning av en slusskammare med en volym av 0,3 m3 och 6 takter per timme kan på detta sätt behovet av skyddsgas för in- och utslussningen nedbringas till ca 3 m3 skyddsgas jämfört med ett skyddsgasbehov av 60 m3 vid den ovan beskrivna galler-genomskjutningsugnen med två för spolning avsedda slusskamrar.To further reduce the shielding gas requirement for the inlet and shut-off, the lock chamber can in a preferred embodiment be connected via control valves to a vacuum pump and a shielding gas source, the control valves being controlled so that after extraction of the air in the lock chamber by means of the vacuum pump the lock chamber can be filled with shielding gas from the shielding gas source. 10 15 20 25 30 35 7808752-5 3 When using a lock chamber with a volume of 0.3 m3 and 6 beats per hour, the need for shielding gas for the inlet and shut-off can be reduced to about 3 m3 shielding gas compared with a shielding gas requirement. of 60 m3 at the above-described grid-cutting furnace with two sluice chambers for flushing.

Skyddsgaskällan kan för övrigt vara ansluten till skyddsgasatmosfären i ugnen via en ventilstyrd ledning, varvid gaskällan då är försedd med ett för reglering av ugnstrycket anordnat don, som styr ventilen i beroende av trycket i skyddsgasatmosfären och håller skyddsgas- trycket i ugnskammaren konstant och åstadkommer, att även oundvikliga tryckförluster i ugnen kompenseras med gas från den för påverkan av slussen anordnade skydds- gaskällan.The shielding gas source can otherwise be connected to the shielding gas atmosphere in the furnace via a valve-controlled line, the gas source then being provided with a device arranged for regulating the furnace pressure, which controls the valve depending on the pressure in the shielding gas atmosphere and keeps the shielding gas pressure in the furnace chamber constant. even unavoidable pressure losses in the furnace are compensated with gas from the shielding gas source arranged to act on the lock.

För ernående av en längre gående skyddsgasbesparing kan ett sådant arrangemang vidtagas, att till vakuumpum- pen på dennas trycksida anslutes en uppsamlingsbehålla- re, som upptar den från slussen uppsugna skyddsgasen.In order to achieve a longer-lasting shielding gas saving, such an arrangement can be taken that a collecting container is connected to the vacuum pump on its pressure side, which receives the shielding gas sucked up from the lock.

I denna uppsamlingsbehållare kommer den från slusskamma- ren bortsugna skyddsgasen att lagras temporärt, så att den icke går förlorad och efter utsugning av luften åter kan införas i slusskammaren. Om uppsamlingsbehålla- ren och skyddsgaskällan via ventiler parallellkopplas med varandra och anslutes till vakuumpumpens trycksida, erhålles en mycket enkel konstruktiv lösning.In this collection container, the shielding gas sucked out of the lock chamber will be stored temporarily, so that it is not lost and after extraction of the air can be re-introduced into the lock chamber. If the collection tank and the shielding gas source are connected in parallel via valves and connected to the pressure side of the vacuum pump, a very simple constructive solution is obtained.

Uppfinningen kommer att beskrivas närmare nedan med hänvisning till bifogade ritningar, som visar olika ut- föringsformer av uppfinningsföremålet. I fig l visas schematiskt en första utföringsform av en genomgângsugn enligt uppfinningen i tvärsektion och planvy och fig 2 är en motsvarande vy av en del av genomgångsugnen enligt fig l i en andra modifierad utföringsform.The invention will be described in more detail below with reference to the accompanying drawings, which show various embodiments of the object of the invention. Fig. 1 schematically shows a first embodiment of a passage oven according to the invention in cross section and plan view and Fig. 2 is a corresponding view of a part of the passage oven according to Fig. 1 in a second modified embodiment.

Den i fig 1 visade genomgångsugnen är en s k galler- -genomskjutningsugn. Den har en väsentligen U-formad ugnskammare 1 och en till denna ansluten kylbana 2, vil- ka båda delar är avgränsade av en i sin helhet på mot- 10 15 20 25 30 35 7808752-5 4 svarande vis utformad ugnsvägg 3. I ugnskammaren 1 och kylbanan 2 är anordnat ett i ett gemensamt horisontalplan liggande galler 4, på vilket de metalliska arbetsstyckena, som skall behandlas, kontinuerligt frammatas genom ugns- kammaren l och kylbanan 2. Arbetsstyckena är placerade i med 5 schematiskt antydda korgar, som har i huvudsak rektangulärt tvärsnitt och transporteras genom ugnskamma- ren l och kylbanan 2 i pilarnas 6-8 riktning.The passage furnace shown in Fig. 1 is a so-called grid-through-furnace. It has a substantially U-shaped oven chamber 1 and a cooling path 2 connected to it, both parts of which are delimited by an oven wall 3 correspondingly formed in its entirety in the oven chamber. 1 and the cooling path 2 is arranged a grid 4 lying in a common horizontal plane, on which the metallic workpieces to be treated are continuously fed through the furnace chamber 1 and the cooling path 2. The workpieces are placed in 5 schematically indicated baskets, which have substantially rectangular cross-section and transported through the oven chamber 1 and the cooling path 2 in the direction of the arrows 6-8.

För detta ändamål är i området för ugnsväggen 3 exempelvis hydrauliska frammatningsorgan 9, 10, ll, 12 anordnade vid omlänkningsställena för strömmen av arbets- stycken på gallret 4, varvid frammatningsorganen styres taktvis efter varandra på sådant sätt, att korgarna 5 matas fram kontinuerligt ett taktsteg i frammatnings- riktningen för resp frammatningsorgan 9-12, varvid korgar- nas 5 i området för ugnskammaren 1 och kylbanan 2 kommer att förflyttas kontinuerligt efter varandra och i omedel- bar anliggning mot varandra.For this purpose, in the area of the furnace wall 3, for example, hydraulic feed means 9, 10, 11, 12 are arranged at the deflection points for the flow of workpieces on the grid 4, the feed means being controlled step by step in such a way that the baskets 5 are continuously fed one stroke step in the feed direction of the respective feed means 9-12, whereby the baskets 5 in the area of the oven chamber 1 and the cooling path 2 will be moved continuously one after the other and in immediate contact with each other.

Ugnsinloppet (vid 13) och ugnsutloppet (vid 14) är förbundna med en enda slusskammare 15, som tillslutes mot inloppet 13 och utloppet 14 medelst styrda portar 16 resp l7. Slusskammaren 15 har en för behandlade och obe- handlade arbetsstycken gemensam beskicknings- resp ut- matningsöppning 18, som kan tillstängas medelst en lika- ledes styrd port 19. I anslutning till beskicknings- eller utmatningsöppningen 18 är utvändigt anordnad en med 20 schematiskt betecknad transportanordning, exempel- vis i form av en rulltransportör, som är anordnad att vid den ena (vänstra) sidan i fig 1 eller 2 tillföra obehand- lade arbetsstycken, som åskådliggöres medelst en korg Sa, och vid den andra (högra) sidan transportera bort de be- handlade arbetsstyckena i en korg 5b. Transportanordningen 20 är vidare försedd med en utdragningsmekanism 21, som har en exempelvis hydrauliskt fram och tillbaka rörlig utdragningsarm 22, vilken medelst en hake 33 efter öppnan- de av porten 19 drar ut en i slusskammaren 15 befintlig korg 5 och placerar denna på den högra delen av transport- anordningen (fig 1, 2), varpå i anslutning härtill en från 10 15 20 25 30 35 -7808752-5 5 den vänstra delen av transportanordningen 20 till över- föringsstället frammatad korg 5a införes i slusskammaren l5. Utdragningsanordningens 21 arm 22 kan för den skull utföra såväl en fram- och tillbakagående rörelse som en vridrörelse, såsom antyds med pilar i de båda figurerna.The furnace inlet (at 13) and the furnace outlet (at 14) are connected to a single lock chamber 15, which is closed to the inlet 13 and the outlet 14 by means of controlled ports 16 and 17, respectively. The lock chamber 15 has a common loading or discharge opening 18 for treated and untreated workpieces, which can be closed by means of a similarly controlled port 19. Adjacent to the loading or discharge opening 18 is arranged externally a transport device schematically indicated by 20, for example in the form of a roller conveyor, which is arranged to supply at one (left) side in Fig. 1 or 2 untreated workpieces, which are illustrated by means of a basket Sa, and at the other (right) side transport the be - traded the workpieces in a basket 5b. The transport device 20 is further provided with a pull-out mechanism 21, which has, for example, a hydraulically reciprocating pull-out arm 22, which by means of a hook 33 after opening the door 19 pulls out a basket 5 present in the lock chamber 15 and places it on the right part of the transport device (Figs. 1, 2), whereupon in connection therewith a basket 5a fed from the left part of the transport device 20 to the transfer point is inserted into the lock chamber 15. For this purpose, the arm 22 of the extraction device 21 can perform both a reciprocating movement and a rotational movement, as indicated by arrows in the two figures.

Såsom nämnts, tjänar den fram- och tillbakagående rörel- sen till att utdraga en korg 5 från slusskammaren 15 resp införa en korg i kammaren, medan utdragningsarmens 22 vridrörelse tjänar till att möjlig öra koppling av haken 33 till den i slusskammaren 15 škfintliga korgen 5.As mentioned, the reciprocating movement serves to pull a basket 5 out of the lock chamber 15 or to insert a basket into the chamber, while the rotational movement of the pull-out arm 22 serves to make it possible to connect the hook 33 to the basket 5 present in the lock chamber 15.

En vakuumpump 24, som vid utföringsformen i fig l mynnar i det fria på trycksidan, är via en avstängnings- ventil 23 ansluten till slusskammaren 15. Dessutom är till slusskammaren 15 via en fyllventil 25 och en led- ning 26 ansluten en källa för skyddsgas, som exempelvis utgöres av en skyddsgas innehållande tryckbehållare 27, vilken även kan utgöras av en skyddsgasgenerator. Från ledningen 26 avledes en i området för kylbanan 2 till ugnens innerrum ledande gasledning 28 nedströms ett för reglering av ugnstrycket inrättat don 29, som via en styrledning 30 är anslutet till trycket i ugnens inre. i fig l visade galler-genomskjutningsugnen ar- följande sätt: utgångspunkt i det i Den betar på Med fig 1 visade läget för korgarna 5 kommer dessa först att medelst frammatnings- organet 10 frammatas ett steg i pilens 7 riktning. I an- slutning härtill förflyttar frammatningsorganet 9 de i dess framskjutningsriktning befintliga korgarna 5 likaledes ett steg framåt i pilens 6 riktning. Härvid kommer vid stängd port 19 de båda vid ugnsinloppet 13 och ugns- utloppet 14 anordnade portarna 16 och 17 att öppnas, var- på frammatningsorganet 12 inskjuter den till kylbanans 2 ände anlända korgen 5c i slusskammaren 15 ochfdär- vid samtidigt skjuter den i kammaren befintliga korgen 5 till den tomma platsen framför frammatningsorganet 9.A vacuum pump 24, which in the embodiment in Fig. 1 opens into the open on the pressure side, is connected via a shut-off valve 23 to the lock chamber 15. In addition, a source of shielding gas is connected to the lock chamber 15 via a filling valve 25 and a line 26. which for example consists of a shielding gas containing pressure vessel 27, which can also consist of a shielding gas generator. From the line 26 a gas line 28 leading in the area of the cooling path 2 to the inner space of the furnace is diverted downstream, a device 29 arranged for regulating the furnace pressure, which is connected via a control line 30 to the pressure in the interior of the furnace. Fig. 1 shows the grating-cutting furnace in the following manner: starting point in the position of the baskets 5 shown in Fig. 1, these will first be advanced by means of the feeding means 10 one step in the direction of the arrow 7. In connection with this, the feed member 9 also moves the baskets 5 present in its direction of projection one step forward in the direction of the arrow 6. In this case, when the door 19 is closed, the two doors 16 and 17 arranged at the furnace inlet 13 and the furnace outlet 14 will open, whereupon the feed means 12 inserts the basket 5c arriving at the end of the cooling path 2 into the lock chamber 15 and at the same time pushes the existing one into the chamber. the basket 5 to the empty place in front of the feeding means 9.

I anslutning härtill stänges de båda portarna 16, 17, varpå utdragningsanordningen 2l verksamgöres och för ut 10 15 20 25 30 35 7808752-5 6 den i slusskammaren 15 befintliga korgen och överför den till transportanordningen 20, som transporterar bort korgen. Vid utdragningsarmens 22 återgående rörelse kommer en av transportanordningen 20 under tiden frammatad korg 5a med obehandlade arbetsstycken att införas i slusskam- maren l5.In connection with this, the two gates 16, 17 are closed, whereupon the extraction device 21 is actuated and carries out the basket present in the lock chamber 15 and transfers it to the transport device 20, which transports the basket away. During the return movement of the pull-out arm 22, a basket 5a with untreated workpieces meanwhile fed by the transport device 20 will be inserted into the lock chamber 15.

Efter stängning av porten 19 öppnas vakuumpumpens 24 avstängningsventil 23, så att vakuumpumpen bortsuger den i slusskammaren 15 inneslutna luften, varvid trycket sänkes från 760 torr till ca 0,76 torr och lägre. Så snart som luften hortsugits, öppnas fyllventilen 25, var- vid skyddsgas från källan 27 inströmmar i slusskammaren 15 och fyller denna.After closing the port 19, the shut-off valve 23 of the vacuum pump 24 is opened, so that the vacuum pump sucks out the air enclosed in the lock chamber 15, whereby the pressure is reduced from 760 torr to about 0.76 torr and lower. As soon as the air has been sucked out, the filling valve 25 is opened, whereby shielding gas from the source 27 flows into the lock chamber 15 and fills it.

Härmed är in- och utslussningsförfarandet avslutat.This concludes the exclusion and exclusion procedure.

Korgarna matas kontinuerligt, taktvis vidare i sitt kretslopp på ovan beskrivet sätt.The baskets are fed continuously, progressively in their cycle in the manner described above.

Tryckreglerdonet 29 påverkas via styrledningen 30 av det i ugnskammaren härskande skyddsgastrycket. Det tillåter så mycket skyddsgas att inströmma i ugnskamma- ren via ledningen 28, att skyddsgastrycket i kammaren hålles konstant och läckageförluster kompenseras.The pressure regulator 29 is actuated via the control line 30 by the shielding gas pressure prevailing in the furnace chamber. It allows so much shielding gas to flow into the furnace chamber via line 28 that the shielding gas pressure in the chamber is kept constant and leakage losses are compensated.

Den i fig 2 visade utföringsformen arbetar på i princip samma sätt, varvid en upprepad beskrivning härav torde vara överflödig. Samma delar är också betecknade med samma hänvisningssiffror.The embodiment shown in Fig. 2 operates in basically the same way, a repeated description of this should be superfluous. The same parts are also denoted by the same reference numerals.

Till skillnad från utföringsformen enligt fig l är till slusskammaren 15 endast ansluten vakuumpumpen 24 via avstängningsventilen 23. Vakuumpumpen 24 är på tryck- sidan ansluten dels till den till tryckgaskällan 27 ledande fyllventilen, dels till en över en ventil 30 med den parallellkopplad uppsamlingsbehållare 31.Unlike the embodiment according to Fig. 1, only the vacuum pump 24 is connected to the lock chamber 15 via the shut-off valve 23. The vacuum pump 24 is connected on the pressure side partly to the filling valve leading to the pressurized gas source 27, partly to a valve 30 with the parallel collecting container 31.

Före in- och utslussningen av en korg 5 i resp ur slusskammaren 15 utsuges skyddsgasen ur slusskammaren 15 medelst vakuumpumpen 24 och lagras i uppsamlingsbe- hållaren 31, varpå ventilerna 30, 23 stänges, innan por- ten 19 öppnas. 10 15 7808752-5 7 Efter utdragningen av den de behandlade arbets- styckena innehållande korgen 5 och inskjutningen av en ny korg 5 i slusskammaren 15 bortsuges luften via vakuum~ pumpen 22 och utblàses i atmosfären. Efter att ventilen 30 öppnats, kommer därefter den i uppsamlingsbehàllaren 31 lagrade skyddsgasen att återinföras i slusskammaren 15, varvid oundvikliga förluster ersättes från skydds- gaskällan 27.Before the inlet and outlet of a basket 5 in or out of the lock chamber 15, the shielding gas is extracted from the lock chamber 15 by means of the vacuum pump 24 and stored in the collecting container 31, whereupon the valves 30, 23 are closed before the door 19 is opened. 7 158808752-5 7 After the extraction of the treated workpieces containing the basket 5 and the insertion of a new basket 5 into the lock chamber 15, the air is sucked out via the vacuum pump 22 and blown out into the atmosphere. After the valve 30 has been opened, the shielding gas stored in the collecting container 31 will then be reintroduced into the lock chamber 15, whereby unavoidable losses are compensated from the shielding gas source 27.

Vid en annan utföringsform kan slusskammaren 15 även vara anordnad omedelbart i den till ugnen ledande delen av transportanordningen 20, såsom antydes med I detta fall behöver slusskammaren l5 endast ha tvâ styrda portar, medan streckade linjer vid 40 i fig l. ugnsinloppet 13 och ugnsutloppet 14 är förbundna med varandra.In another embodiment, the lock chamber 15 may also be arranged immediately in the part of the transport device 20 leading to the furnace, as indicated by In this case the lock chamber 15 need only have two controlled ports, while dashed lines at 40 in Fig. 1 the furnace inlet 13 and the furnace outlet 14 are connected to each other.

Claims

7808752-5 10 15 20 25 30 PATENT REQUIREMENTS

1. l. A protective furnace intended for shielding gas operation for heat treatment of metal workpieces, which comprises an oven chamber with a shielding gas atmosphere and possibly a cooling path connected to it, and controlled transport devices, which are arranged to transport the workpieces one after the other through the oven chamber and possibly the cooling path, wherein the furnace inlet (13) and the furnace outlet (14) are connected to a single lock chamber (15), which has a common, outwardly conducting loading and unloading workpiece for the treated and untreated workpieces. discharge opening (18), to which is connected a transport device (20, 21) for rhythmic supply and removal of the workpieces one by one, characterized in that the furnace inlet (13) and the furnace outlet (14) are connected to each other and connected to a common, lock chamber (15) containing part (40) of the transport device and that the lock chamber (15) is closed off against the furnace inlet (13) and ug the outlet (14) by means of a single port.

2. A furnace according to claim 1, characterized in that the lock chamber (15) is connected to a vacuum pump (24) and a shielding gas source (27) via control valves (23 and 25, respectively), which are so controlled that after extraction by means of the vacuum pump (24) of the air present in the sluice chamber (15) the sluice chamber (15) is filled with shielding gas from the shielding gas source (27).

Furnace according to Claim 2, characterized in that the shielding gas source (27) is connected to the shielding gas atmosphere in the furnace via a valve-controlled line (26, 28) and is provided with a diffuser arranged for regulating the pressure in the furnace (29). ), which controls the valve depending on the pressure in the shielding gas atmosphere.

Furnace according to claim 2 or 3, characterized in that a collecting container (31) for receiving shielding gas sucked out of the lock chamber (15) is connected to the vacuum pump (24) at its pressure side.

Furnace according to claim 4, characterized in that the collecting container (31) and the shielding gas source (27) are mutually connected in parallel via valves (30, 25) connected to the pressure side of the vacuum pump (24).