DE3321554C1 - Industrial furnace for heat-treatment of metal workpieces - Google Patents
Industrial furnace for heat-treatment of metal workpiecesInfo
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Abstract
Description
Ein solcher Ofen besteht aus einem doppelwandigen Stahlgehäuse mit einem Zugang zur Heizkammer. Diese ist aus einem Stahlmantel gefertigt, der mit einer Wärmeisolierung ausgekleidet ist. Am Boden und an der Decke ist die Heizkammer mit einer großen Gasdurchtrittsöffnung für das Kühlmedium versehen. Diese Öffnungen sind während der Heiz- und Halteperiode durch isolierte Türen oder Luken oder Schieber verschlossen. Die obere Gasdurchtrittsöffnung der Heizkammer ist über eine Rohrverblndung direkt an den Druckstutzen eines Gebläses angeschlossen. Um zu erreichen, daß durch den Rohranschluß die gesamte Charge vom einströmenden Gasstrom erfaßt wird, ist an diesem eine trichterförmige Erweiterung am Eintritt in die Heiz/Abschreckkammer angebracht. Trolzdem ist in der Vergangenheit festgestellt worden, daß sich nur vgl. kleine Chargen ausreichend intensiv mit dem Kühlmedium umspülen lassen. Einer Vergrößerung der Charge steht die damit verbundene Verringerung der Abkühlungsgeschwindigkeit entgegen. Es ist auch nicht möglich, den Durchmesser des Druckstutzens des Gebläses zu vergrößern, da bei gleichbleibender Such a furnace consists of a double-walled steel housing with an access to the heating chamber. This is made of a steel jacket, which with lined with thermal insulation. The heating chamber is on the floor and ceiling provided with a large gas passage opening for the cooling medium. These openings are during the heating and holding period through insulated doors or hatches or sliders locked. The upper gas passage opening of the heating chamber is via a pipe connection connected directly to the pressure port of a blower. To get through that the pipe connection the entire batch is covered by the inflowing gas flow on this a funnel-shaped extension at the entrance to the heating / quenching chamber appropriate. Trolzdem has been found in the past that only compare small batches with sufficient intensive flushing with the cooling medium. One Increasing the size of the batch is associated with a reduction in the cooling rate opposite. It is also not possible to determine the diameter of the pressure port of the blower to increase, since with the same
Gebläseleistung hiermit ein Geschwindigkeitsverlust verbunden ist. Eine hohe Gasgeschwindigkeit ist jedoch nötig, um eine schnelle Abkühlung der Charge zu erreichen.Fan power is associated with a loss of speed. However, a high gas velocity is necessary in order to rapidly cool the batch to reach.
An dem aus der DE-OS 28 44 843 bekannten Industrieofen der eingangs genannten Art ist mit der Zielsetzung, die Ofen leistung zu erhöhen und eine größere Chargenoberfläche einer schnelleren Abkühlung unterziehen zu können deshalb vorgeschlagen, an der für den Gaszutritt vorgesehenen Kammeröffnung eine Klappe verschwenkbar zu lagern, die den ankommenden Gasstrom im Bereich des freien Querschnitts der Kammeröffnung steuert. Nachteiligerweise ist es mit diesem Vorschlag jedoch nicht erreichbar, das Kühlmedium in Abhängigkeit von der Temperaturverteilung in den Werkstücken gezielt bzw. At the industrial furnace known from DE-OS 28 44 843 the initially named type is with the objective of increasing the furnace output and a greater one It is therefore suggested to be able to subject the batch surface to faster cooling at the chamber opening provided for gas admission, a flap can be swiveled shut store the incoming gas flow in the area of the free cross section of the chamber opening controls. Unfortunately, with this proposal it is not possible to the cooling medium depending on the temperature distribution in the workpieces respectively.
gesteuert anzuwenden. Bei großen Werkzeugen, wie Bunden. Ringen, Lochblechen, Matrizen und dgl.to be applied in a controlled manner. With large tools such as collars. Rings, perforated sheets, Matrices and the like
entstehen Spannungsrisse oder Verformungen, wenn es nicht möglich ist, die Abkühlung gleichmäßig von innen nach außen heraus zu steuern.stress cracks or deformations arise when it is not possible is to control the cooling evenly from the inside out.
Um dies zu erreichen sind bisher feststehende Leitbleche - jedoch mit nicht ausreichendem Erfolg -verwendet worden. Die gewünschte schnelle und über den Querschnitt der großen Werkstücke gleichmäßige Abkühlung ließ sich damit nicht erzielen, so daß weiterhin Spannungsrisse oder Verformungen auftraten. To achieve this, fixed baffles have been used so far - however has been used with insufficient success. The desired fast and over The cross-section of the large workpieces could not be evenly cooled with it achieve so that stress cracks or deformations continued to occur.
Der Erfindung liegt in Anbetracht dieses Standes der Technik die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der beschriebenen Nachteile einen Industrieofen der eingangs genannten Art derart weiter zu entwickeln, daß die Verteilung des Kühlmediums insbesondere in Abhängigkeit von einer im Werkstück über den Querschnitt festgestellten Temperaturverteilung steuerbar ist. In view of this prior art, the invention resides in the The object is based on an industrial furnace while avoiding the disadvantages described of the type mentioned in such a way that the distribution of the cooling medium in particular as a function of one established in the workpiece across the cross-section Temperature distribution is controllable.
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in der für den Gaszutritt vorgesehenen trichterförmig erweiterten Kammeröffnung und/oder der angeschlossenen Rohrverbindung zu dem Gebläse ein durchströmbarer Kegelstumpf-Hohlkörper drehbar angeordnet ist, durch den das Kühlmedium in einen zentralen Hauptstrom und einen umgrenzenden Ringnebenstrom aufgegliedert ist. Hierdurch ist es möglich, in einfacher Weise unter Vergrößerung der Abschreckgeschwindigkeit eine verbesserte Gleichförmigkeit der Kühlwirkung in radialer Richtung einzustellen. Ungleichmäßigkeiten, die zu Abkühlungsfehlern führen, werden dadurch vermieden, daß die bisherigen örtlich konstanten übermäßigen oder zu geringen Beaufschlagungen mit dem Kühlmedium entfallen. The object is achieved in that in the for the Gas access provided funnel-shaped widened chamber opening and / or the connected Pipe connection to the blower a truncated cone hollow body rotatable through is arranged, through which the cooling medium in a central main flow and a delimiting ring side stream is broken down. This makes it possible in a simpler way Provides improved uniformity while increasing the quenching rate adjust the cooling effect in the radial direction. Irregularities that lead to cooling errors lead, are avoided that the previous locally constant excessive or there is no need for the cooling medium to be applied too little.
Nach einem Vorschlag der Erfindung kann innerhalb des Kegelstumpf-Hohlkörpers eine Trennwand in Form eines inneren Kegelmantels vorgesehen sein, die mit dem äußeren Kegelmantel des Kegelstumpf-Hohlkörpers einen inneren Ringraum für den Ringnebenstrom bildet. According to a proposal of the invention, within the truncated cone hollow body a partition in the form of an inner cone jacket can be provided, which with the outer Conical shell of the truncated cone hollow body has an inner annular space for the ring secondary flow forms.
Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung kann der Kegelstumpf-Hohlkörper aber auch in einem Abstand zur feststehenden Gehäusewand der trichterförmig erweiterten Kammeröffnung und/oder der angeschlossenen Rohrverbindung angeordnet sein, wobei dann zwischen der feststehenden Gehäusewand und dem äußeren Kegelmantel des Kegelstumpf-Hohlkörpers ein äußerer Ringraum für den Ringnebenstrom ausgebildet ist. Somit können gleichzeitig ein innerer sowie ein äußerer Ringraum vorgesehen sein, wodurch eine weitere Untergliederung des Abschreckgases in insgesamt drei Teilströme herbeigeführt werden kann. According to a further proposal of the invention, the truncated cone hollow body but also at a distance from the fixed housing wall of the funnel-shaped expanded Chamber opening and / or the connected pipe connection be arranged, wherein then between the stationary housing wall and the outer cone surface of the truncated cone hollow body an outer annulus is formed for the ring secondary flow. Thus, at the same time an inner and an outer annular space can be provided, whereby a further subdivision of the quenching gas in a total of three partial flows can be brought about.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgeschlagen. den Kegelstumpf-Hohlkörper in der trichterförmigen Erweiterung der Kammeröffnung und/oder Rohrverbindung heb- und absenkbar anzuordnen. Hiermit läßt sich auch die Aufteilung des gesamten Gaszutritts in den Hauptstrom und umgrenzenden Ringnebenstrom steuern. According to a preferred embodiment of the invention is proposed. the truncated cone hollow body in the funnel-shaped enlargement of the chamber opening and / or to arrange the pipe connection so that it can be raised and lowered. This also allows the Division of the entire gas inlet into the main stream and the surrounding ring side stream steer.
Eine weitere Verbesserung der Gleichförmigkeit kann erzielt werden. wenn gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung innerhalb des durchstrom baren Kegelstumpf-Hohlkörpers radiale Leitbleche, insbesondere in sich verdrallt, angeordnet sind. Further improvement in uniformity can be achieved. if, according to an expedient embodiment of the invention, within the flow-through truncated cone hollow body radial baffles, in particular twisted, are arranged.
Zweckmäßigerweise ist der Kegelstumpf-Hohlkörper allein als Mantelkörper aus Blech ohne Boden und Deckel hergestellt und über eine Halterung. vorzugsweise die radialen Leitbleche. mit einer zentrisch angeordneten, aus dem Ofengehäuse heraus geführten Welle verbunden. The truncated cone hollow body is expediently used solely as a casing body made of sheet metal without a bottom or cover and a bracket. preferably the radial baffles. with a centrally arranged, out of the furnace housing guided shaft connected.
Als Hubvorrichtung für das Heben und Absenken des Kegelstumpf-Hohikörpers kann vorzugsweise ein Zahnstangengetriebe vorgesehen sein. Dieses wird vorteilhafterweise innerhalb eines geschlossenen Rohrmantels der Welle angeordnet, so daß zu deren Abdichtung in einfacher Weise an sich bekannte Wellendichtungen verwendet werden können. As a lifting device for lifting and lowering the truncated cone a rack and pinion gear can preferably be provided. This will be beneficial arranged within a closed pipe jacket of the shaft, so that to their Sealing can be used in a simple manner known shaft seals can.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann eine Aufteilung des Abschreckgases in einen Hauptstrom und einen umgrenzenden Ringnebenstrom auch dadurch bewirkt werden, daß der Kegelstumpf-Hohlkörper mit einem Boden versehen ist, in dem auf zwei zentrisch angeordneten Kreisbögen eine Mehrzahl von Öffnungen eingelassen sind. Die Steuerung der Gasströme läßt sich dabei verbessern, wenn die Öffnungen auslaßseitig Manschetten tragen. According to a further preferred embodiment of the invention can a division of the quenching gas into a main stream and a circumscribing ring secondary stream also be effected in that the truncated cone hollow body is provided with a bottom is, in which a plurality of openings on two centrally arranged arcs are let in. The control of the gas flows can be improved if the Wear cuffs on the outlet side openings.
die gegenüber den Mittelachsen der Öffnungen winklig, insbesondere verstellbar, angeordnet sind.which are angled with respect to the central axes of the openings, in particular adjustable, are arranged.
Eine weitere Verbesserung der Gleichförmigkeit und Verteilung des gesamten Gaszutritts läßt sich erreichen, wenn die Öffnungen eines Kreisbogens einen Winkelabstand von 1200 aufweisen, wobei die Öffnungen beider Kreisbögen in abwechselnder Reihenfolge angeordnet sind. A further improvement in the uniformity and distribution of the entire gas access can be achieved if the openings of an arc of a circle Have angular distance of 1200, the openings of both arcs in alternating Order are arranged.
Vorzugsweise sind die Manschetten der Öffnungen des äußeren Kreisbogens in einem Winkel von 11" nach innen und die der Öffnungen des inneren Kreisbogens in einem Winkel von 18° nach außen gerichtet, wodurch sich eine besonders wirkungsvolle Aufteilung des gesamten Gaszutritts erreichen läßt. The cuffs are preferably the openings of the outer circular arc at an angle of 11 "inwards and that of the openings of the inner circular arc directed outwards at an angle of 18 °, which makes it particularly effective Allocation of the entire gas inlet can be achieved.
Ähnlich wie bei den bereits erwähnten Ausgestaltungen der Erfindung kann auch hierbei der Kegelstumpf-Hohlkörper als Mantelkörper aus Blech hergestellt und über eine Halterung mit einer zentrisch angeordneten, aus dem Ofengehäuse heraus geführten Welle verbunden sein. Similar to the already mentioned embodiments of the invention Here, too, the truncated cone hollow body can be produced as a jacket body from sheet metal and via a holder with a centrally arranged one out of the furnace housing be connected to the guided shaft.
Eine weitere Verbesserung der Steuerung der Abkühlung kann dadurch erzielt werden, daß zwischen dem Ofengehäuse und der Heizkammer/Abschreckkammer Kühlleitungen verlegt sind und in der Kammerwandung schwenkbare Düsen über den Umfang verteilt angeordnet werden. This can further improve the control of the cooling can be achieved that between the furnace housing and the heating / quenching chamber Cooling lines are laid and nozzles that can be swiveled around the circumference in the chamber wall be arranged distributed.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile des Gegenstands der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der zwei bevorzugte Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Ofens schematisch dargestellt sind. Further details, features and advantages of the subject invention result from the following description of the associated drawing in which two preferred embodiments of a furnace according to the invention are shown schematically are.
In der Zeichnung zeigt F i g. 1 einen Einkammer-Vertikal-Vakuumofen mit Druckgas- Abschreckeinrichtung im Längsschnitt, F i g. 2 eine Ausführungsform eines drehbaren Kegelstumpf-Hohlkörpers für die Kammeröffnung zum Durchleiten eines Abschreckgases, F i g. 3 eine geänderte Ausführungsform des Kegelstumpf- Hohlkörpers, F i g. 4 eine Unteransicht des Kegelstumpf-Hohlkörpers der F i g. 2, Fig. 5 eine Unteransicht des Kegelstumpf-Hohlkörpers der F i g. 3, F i g. 6 eine weitere Ausführungsform eines drehbaren Kegelstumpf-Hohlkörpers; und F i g. 7 eine Unteransicht des Kegelstumpf-Hohlkörpers nach F i g. 6.In the drawing, F i g. 1 a single chamber vertical vacuum furnace with Pressurized gas quenching device in longitudinal section, F i g. 2 one Embodiment of a rotatable truncated cone hollow body for the chamber opening for Passing through a quenching gas, FIG. 3 a modified embodiment of the truncated cone Hollow body, F i g. 4 is a bottom view of the truncated cone hollow body of FIG. 2, FIG. 5 is a bottom view of the truncated cone hollow body of FIG. 3, fig. 6 one Another embodiment of a rotatable truncated cone hollow body; and F i g. 7 a Bottom view of the truncated cone hollow body according to FIG. 6th
Ein Einkammer-Vertikal-Vakuumofen mit Druckgasabschreckeinrichtung besteht im wesentlichen aus einem doppelwandigen Stahlgehäuse 1, in welchem eine Heizkammer/Abschreckkammer 2 angeordnet ist. Das Ofengehäuse 1 ist zylindrisch und auf einer nicht dargestellten Tragkonstruktion aufgestellt derart, daß der insgesamt heb- und absenkbare Boden 3 zum Be-und Entladen der Kammer 2 zugänglich ist. Zu diesem Zweck ist auch der Bodenbereich 4 der Kammer 2 heb-und absenkbar, wie in der Zeichnung durch die beidseitigen Trennstriche angedeutet sein soll. Unabhängig hiervon weist der Bodenbereich 4 zentrisch noch eine hochfahrbare Bodentür 5 auf, die während der Heizphase und Halteperiode der Wärmebehandlung geschlossen und während der Abschreckphase in der in F i g. 1 der Zeichnung dargestellten geöffneten Stellung ist. A single chamber vertical vacuum furnace with a pressurized gas quenching device consists essentially of a double-walled steel housing 1, in which a Heating chamber / quenching chamber 2 is arranged. The furnace housing 1 is cylindrical and placed on a support structure, not shown, so that the total raised and lowerable floor 3 for loading and unloading the chamber 2 is accessible. to For this purpose, the bottom area 4 of the chamber 2 can also be raised and lowered, as in FIG the drawing should be indicated by the dividing lines on both sides. Independent Of this, the floor area 4 still has a centrally movable floor door 5, which closed during the heating phase and holding period of the heat treatment and during the quenching phase in the in F i g. 1 of the drawing shown open position is.
Die Heiz/Abschreckkammer 2 ist aus einem Stahlmantel gefertigt, der mit einer selbsttragenden Graphitisolierung ausgekleidet ist. Der bereits beschriebenden Öffnung im Boden gegenüberliegend ist an der Decke der Heiz/Abschreckkammer 2 eine große Gasdurchtrittsöffnung 6 mit trichterförmiger Abschlußgeslaltung vorgesehen, die während der Heiz- und Halteperiode durch isolierte Sperrschieber 7, 8 verschlossen ist. Die Öffnungs- und Schließbewegung erfolgt pneumatisch mittels nicht dargestellter Kolben/Zylindereinheiten. The heating / quenching chamber 2 is made of a steel jacket which is lined with a self-supporting graphite insulation. The already described Opposite opening in the floor is on the ceiling of the heating / quenching chamber 2 large gas passage opening 6 provided with a funnel-shaped end opening, which are closed by insulated gate valves 7, 8 during the heating and holding period is. The opening and closing movement takes place pneumatically by means of a movement that is not shown Piston / cylinder units.
In Fortsetzung des trichterförmigen Anschlusses der Gasdurchtrittsöffnung 6 ist eine trichterförmige Erweiterung 9 einer Rohrverbindung 10 direkt an der Gasdurchtrittsöffnung 6 angeordnet, an die - nicht dargestellt - ein Gebläse angeschlossen ist, mit dessen Hilfe das Abschreckgas umwälzbar ist. In continuation of the funnel-shaped connection of the gas passage opening 6 is a funnel-shaped extension 9 of a pipe connection 10 directly at the gas passage opening 6 arranged to which - not shown - a fan is connected, with the Help the quenching gas is circulating.
In der Heiz/Abschreckkammer 2 ist ein großes Werkstück 11 gestrichelt eingezeichnet, das auf Werkstück'stützen 12 gelagert ist und einer kombinierten Wärme/Abschreckbehandlung unterzogen wird. A large workpiece 11 in the heating / quenching chamber 2 is shown in dashed lines shown, which is mounted on workpiece supports 12 and a combined one Is subjected to heat / quenching treatment.
Die Wärmebehandlung kann mittels nicht dargestellter am Werkstück 11 befestigbare innerhalb des Ofens angeordneter Thermoelemente kontrolliert werden.The heat treatment can be carried out on the workpiece by means of a not shown 11 fixable thermocouples arranged inside the furnace can be controlled.
Die notwendigen Temperaturen innerhalb der Heiz/Abschreckkammer 2 werden durch an sich bekannte elektrische Heizelemente erzeugt und die Gasabdekkung, die weiter unten näher beschrieben wird, ist durch zwischen der Heiz/Abschreckkammer 2 und dem Ofengehäuse 1 verteilt angeordnete Kühlrippenrohre 13 unterstützt. In diesem zirkuliert über Zuführleitungen zugeführtes Wasser zum Wärmeaustausch mit dem Abschreckgas, welches über die Ansauganschlüsse 14, 15 dem Gebläse zugeführt wird.The necessary temperatures within the heating / quenching chamber 2 are generated by known electrical heating elements and the gas cover, which will be further described below is through between the heating / quenching chamber 2 and the furnace housing 1 distributed cooling fin tubes 13 supported. In Water supplied to it via supply lines circulates with it for heat exchange the quenching gas, which is supplied to the fan via the suction connections 14, 15 will.
Vom Gebläse wird das Abschreckgas durch die Rohrverbindung 10 in die trichterförmige Erweiterung 9 gedrückt, die als Blechhaube ausgebildet ist und mit der weiteren Trichteröffnung nach unten und dem engeren Rohrende nach oben direkt oberhalb der Gasdurchtrittsöffnung 6 der Heiz/Abschreckkammer 2 im Anschluß an die Rohrverbindung 10 angeordnet ist. Innerhalb der trichterförmigen Erweiterung 9 ist auf einer Welle 16 ein Kegelstumpf-Hohlkörper 17 befestigt, dessen äußerer Kegelmantel 18 mit der trichterförmigen Erweiterung 9 einen äußeren Ringraum 19 bildet und der durch Weglassen des Bodens und Deckels vom Gas durchströmbar ist, wie durch Pfeile angedeutet ist. The fan blows the quenching gas through the pipe connection 10 in pressed the funnel-shaped extension 9, which is designed as a sheet metal hood and with the wider funnel opening down and the narrower one Pipe end upwards directly above the gas passage opening 6 of the heating / quenching chamber 2 following the Pipe connection 10 is arranged. Inside the funnel-shaped extension 9 is on a shaft 16 a truncated cone hollow body 17 is attached, the outer cone surface 18 with the funnel-shaped extension 9 forms an outer annular space 19 and the by omitting the bottom and cover, gas can flow through it, as indicated by arrows is indicated.
Durch den Kegelstumpf-Hohlkörper wird das Abschreckgas vor dem Eintritt in die Heiz/Abschreckkammer 2 in einen zentralen Hauptstrom und einen umgrenzenden Ringnebenstrom aufgegliedert. Über einen an die Welle 16 angeschlossenen Elektromotor 20 und einen Riementrieb 21 ist eine Drehung des Kegelstumpf-Hohlkörpers mit einer gewünschten Drehzahl möglich und hierdurch eine gleichförmige Verteilung des Kühlmediums im Ofen erzielt.The quenching gas flows through the truncated cone hollow body before it enters into the heating / quenching chamber 2 into a central main stream and a circumscribing one Ring secondary stream broken down. Via an electric motor connected to the shaft 16 20 and a belt drive 21 is a rotation of the truncated cone hollow body with a desired speed possible and thereby a uniform distribution of the cooling medium scored in the oven.
F i g. 2 und 3 der Zeichnung zeigen nähere Einzelheiten bevorzugter Ausführungen des Kegelstumpf-Hohlkörpers. Gemäß F i g. 2 der Zeichnung ist in die trichterförmige Erweiterung 9 der Rohrverbindung 10 ein auf der Welle 16 befestigter Kegelstumpf-Hohlkörper 22 eingesetzt, dessen äußerer Kegelmantel 23 an der trichterförmigen Erweiterung 9 anliegt und mit einer mit Abstand dazu angeordneten Trennwand in Form eines inneren Kegelmantels 24 einen inneren Ringraum 25 bildet. Eine zugehörige Unteransicht ist in F i g. 4 der Zeichnung dargestellt. Aus ihr ist erkennbar, daß der äußere und innere Kegelmantel über in radialer Richtung sich erstreckende Leitbleche 26 miteinander verbunden sind. Weitere Leitbleche 27 sind zwischen dem inneren Kegelmantel 24 und der Welle 16 angeordnet, die gleichzeitig die Funktion einer Halterung übernehmen. Die Leitbleche 26, 27 sind vorzugsweise in einem Winkelabstand von 1200 angeordnet. F i g. Figures 2 and 3 of the drawings show more preferred details Versions of the truncated cone hollow body. According to FIG. 2 of the drawing is in the funnel-shaped extension 9 of the pipe connection 10 is attached to the shaft 16 Truncated cone hollow body 22 used, the outer cone shell 23 on the funnel-shaped Extension 9 is applied and with a spaced-apart partition in the form of an inner cone jacket 24 forms an inner annular space 25. A related Bottom view is shown in FIG. 4 of the drawing. It can be seen from it that the outer and inner cone shell over baffles extending in the radial direction 26 are connected to each other. Further baffles 27 are between the inner cone shell 24 and the shaft 16 arranged, which at the same time assume the function of a holder. The guide plates 26, 27 are preferably arranged at an angular distance of 1200.
Die Welle 16 wird mit dem Kegelstumpf-Hohlkörper 22 gedreht, so daß die vorgenommene Untergliederung des Abschreckgases in Teilströme eine Vergleichmäßigung der Verteilung und Erhöhung der Abschreckgeschwindigkeit bewirkt.The shaft 16 is rotated with the truncated cone hollow body 22, so that the subdivision of the quenching gas into partial flows made it more uniform the distribution and increase of the quenching speed causes.
Die Welle 16 ist an einer Antriebshalterung 28 gelagert, die auch den Elektromotor 20 und den Riementrieb 21 hält. Sie ist durch die Rohrverbindung 10 hindurchgeführt und über ein festes Rohr 29 und eine Ummantelung 30 dicht abgekapselt. Als Lager 31 werden übliche Wellen lager verwendet. The shaft 16 is mounted on a drive bracket 28, which also the electric motor 20 and the belt drive 21 holds. It's through the pipe joint 10 passed through and tightly encapsulated by means of a solid tube 29 and a casing 30. As a bearing 31 conventional shaft bearings are used.
Bei der Ausführungsform nach F i g. 3 ist ein Kegelstumpf-Hohlkörper 32 wiederum - ähnlich wie in F i g. 1 - derart in der trichterförmigen Erweiterung 9 angeordnet, daß sein äußerer Kegelmantel 33 mit der feststehenden Gehäusewand der Erweiterung 9 einen äußeren Ringraum 34 für den Ringnebenstrom einschließt. Im Aufbau ist der Kegelstumpf-Hohlkörper dagegen mit dem nach F i g. 2 vergleichbar, d. h. in seinem Inneren ist gleichfalls eine Trennwand in Form eines inneren Kegelmantels 35 vorgesehen, die mit dem äußeren Kegelmantel 32 wiedenim einen inneren Ringraum 36 bildet. Die gesamte Gaszuführung ist somit in drei Teilströme untergliedert, wobei die Verbindung der beiden Kegelmäntel 33, 35 untereinander durch in radialer Richtung sich erstreckende Leitbleche 37 gemäß Fig.5 der Zeichnung hergestellt ist. Weitere Leitbleche 38, die gleichzeitig wiederum die Funktion einer Halterung übernehmen, befinden sich zwischen dem inneren Kegelmantel 35 und der Welle 16. In the embodiment according to FIG. 3 is a truncated cone hollow body 32 in turn - similar to FIG. 1 - like this in the funnel-shaped extension 9 arranged that its outer conical shell 33 with the fixed housing wall the extension 9 includes an outer annular space 34 for the ring secondary flow. In contrast, the structure of the truncated cone hollow body is with the one according to FIG. 2 comparable, d. H. inside it is also a partition in the form of an inner cone shell 35 is provided, which is connected to the outer cone jacket 32 in an inner annular space 36 forms. The entire gas supply is thus divided into three partial flows, wherein the connection of the two cone shells 33, 35 with each other by in radial Direction extending baffles 37 is made according to Figure 5 of the drawing. Further baffles 38, which in turn take on the function of a holder at the same time, are located between the inner cone jacket 35 and the shaft 16.
Wesentlich ist bei dieser Ausführungsform, daß die Welle 16 mit dem Kegelstumpf-Hohlkörper 32 über eine Hubvorrichtung 39, bestehend aus einem Zahnstangengetriebe, heb- und absenkbar ist, wie durch den in der Zeichnung in der Welle angeordneten Pfeil verdeutlicht ist. Hierdurch ist es möglich, die Untergliederung der Teilströme in Abhängigkeit von der festgestellten Temperaturverteilung im Werkstück während der Abschreckbehandlung zu steuern und die radiale Gleichförmigkeit der Abschreckung sowie die Gleichförmigkeit über den Umfang zu verbessern.It is essential in this embodiment that the shaft 16 with the Truncated cone hollow body 32 over a lifting device 39, consisting from a rack and pinion, can be raised and lowered, as shown in the drawing in the shaft arranged arrow is illustrated. This makes it possible to use the Subdivision of the partial flows depending on the determined temperature distribution control in the workpiece during the quenching treatment and the radial uniformity to improve deterrence as well as uniformity over the perimeter.
Gestrichelt ist die obere Stellung des Kegelstumpf-Hohlkörpers in F i g. 3 der Zeichnung verdeutlicht.The upper position of the hollow truncated cone in FIG F i g. 3 of the drawing clarified.
Gemäß der F i g. 6 und 7 ist ein Kegelstumpf-Hohlkörper 40 mit seinem äußeren Kegelmantel ohne Zwischenabstand in der trichterförmigen Erweiterung 9 angeordnet und über eine Halterung 41 und der Welle 16 befestigt. Im Gegensatz zu den bisher beschriebenen Ausführungsformen besitzt dieser Kegelstumpf-Hohlkörper einen Boden 42, in dem auf zwei zentrisch angeordneten Kreisbögen eine Mehrzahl von Öffnungen 43, 44 mit auslaßseitig angeordneten Manschetten 45 vorgesehen sind. Die Öffnungen 43 auf dem inneren Kreisbogen sowie die Öffnungen 44 auf dem äußeren Kreisbogen sind in einem Winkelabstand von 1200 angeordnet, wobei sich jeweils eine Öffnung 43 des inneren Kreisbogens mit einer Öffnung 44 des äußeren Kreisbogens diametral gegenüberliegen. Die Manschetten 45 sind gegenüber den Mittelachsen der betreffenden Öffnungen winklig angeordnet, wobei vorzugsweise die auf dem inneren Kreisbogen in Winkel von 18° nach außen und die auf dem äußeren Kreisbogen in einem Winkel von 11" nach innen gerichtet sind. Um die Strömungsrichtung des Haupt- und Ringnebenstroms beliebig verändern zu können, können die Manschetten entweder drehbar oder auch winkelverstellbar befestigt sein. According to FIG. 6 and 7 is a truncated cone hollow body 40 with his outer cone shell arranged in the funnel-shaped extension 9 without spacing and fixed via a bracket 41 and the shaft 16. In contrast to the previous ones Embodiments described this truncated cone hollow body has a bottom 42, in which a plurality of openings on two centrally arranged arcs 43, 44 with cuffs 45 arranged on the outlet side are provided. The openings 43 on the inner circular arc and the openings 44 on the outer circular arc are arranged at an angular distance of 1200, each with an opening 43 of the inner circular arc with an opening 44 of the outer circular arc diametrically opposite. The cuffs 45 are opposite the central axes of the respective Openings arranged at an angle, preferably those on the inner circular arc at an angle of 18 ° outwards and the one on the outer circular arc at an angle of 11 "are directed inwards. Around the direction of flow of the main and secondary ring flow To be able to change as desired, the cuffs can either be rotated or also be fastened at an angle adjustable.
Beispiel In der Heiz/Abschreckkammer 2 werden eine Mehrzahl übereinander gestapelter Loch ring aus Werkzeugstahl angeordnet. Die Heiz/Abschreckkammer 2 wird dann geschlossen, auf das gewünschte Vakuum leergepumpt und durch die eingeschaltete Heizung mittels der Heizelemente auf Temperaturen bis über 1300"C aufgeheizt. Nach einem Halten der gewünschten Arbeitstemperatur über eine vorbestimmte Zeit wird die Heiz/Abschreckkammer 2 mit einem neutralen Gas, beispielsweise Stickstoff, bis auf einen Überdruck von maximal 5 bar zum Abschrecken geflutet. Gleichzeitig wird das Gebläse angesteilt und werden die Sperrschieber 7, 8 sowie die Bodentür 5 geöffnet. Das Abschreckgas wird mit hoher Strömungsgeschwindigkeit umgewälzt und die Charge durch Wärmeabfuhr abgekühlt. Dabei strömt das Abschreckgas im Bereich der Gasdurchtrittsöffnung 6 sowie der trichterförmigen Erweiterung 9 in Teilströme aufgeteilt durch den je nach Ausführungsform verwendeten Kegelstumpf-Hohlkörper 17, 20 oder 28, der in der einfachen Ausführungsform zumindest gedreht wird und in der bevorzugten Ausführungsform zusätzlich in Abhängigkeit von der mittels der Thermoelemente am Werkstück festgestellten Temperaturverteilung angehoben oder abgesenkt wird, um die gewünschte gleichmäßige Abkühlung mit hoher Abschreckgeschwindigkeit sicherzustellen. Eine sehr schnelle und außerordentlich gleichmäßige Abkühlung wird erzielt, so daß weder Verformungen, noch Spannungsrisse in den Lochringen auftreten. Der Behandlungsablauf erfolgt vollautomatisch. Example In the heating / quenching chamber 2, a plurality are stacked on top of each other stacked hole ring made of tool steel arranged. The heating / quenching chamber 2 is then closed, pumped down to the desired vacuum and switched on Heating by means of the heating elements heated to temperatures of over 1300 "C. After maintaining the desired working temperature for a predetermined time the heating / quenching chamber 2 with a neutral gas, e.g. nitrogen, to flooded to an overpressure of a maximum of 5 bar for quenching. At the same time will the fan is divided and the locking slide 7, 8 and the base door 5 are opened. The quenching gas is circulated at a high flow rate and the charge cooled by heat dissipation. The quenching gas flows in the area of the gas passage opening 6 and the funnel-shaped extension 9 divided into partial flows by the each according to the embodiment used truncated cone hollow body 17, 20 or 28, which in the simple embodiment is rotated at least and in the preferred embodiment additionally depending on the temperature determined on the workpiece by means of the thermocouples Temperature distribution is raised or lowered to the desired uniform Ensure cooling with high quenching speed. A very quick one and extremely even cooling is achieved, so that neither deformations, stress cracks still occur in the perforated rings. The treatment process is fully automated.
Claims (14)
Priority Applications (1)
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| DE19833321554 DE3321554C1 (en) | 1982-07-16 | 1983-06-15 | Industrial furnace for heat-treatment of metal workpieces |
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| DE3321554C1 true DE3321554C1 (en) | 1984-02-16 |
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| DE19833321554 Expired DE3321554C1 (en) | 1982-07-16 | 1983-06-15 | Industrial furnace for heat-treatment of metal workpieces |
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| DE (1) | DE3321554C1 (en) |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
| D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
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