CS324991A3 - Vacuum furnace for heat treatment of metallic workpieces - Google Patents
Vacuum furnace for heat treatment of metallic workpieces Download PDFInfo
- Publication number
- CS324991A3 CS324991A3 CS913249A CS324991A CS324991A3 CS 324991 A3 CS324991 A3 CS 324991A3 CS 913249 A CS913249 A CS 913249A CS 324991 A CS324991 A CS 324991A CS 324991 A3 CS324991 A3 CS 324991A3
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- gas
- gas supply
- outlet openings
- vacuum furnace
- openings
- Prior art date
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 31
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 3
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims 1
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 claims 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 abstract description 20
- 238000011282 treatment Methods 0.000 abstract description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 abstract description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 128
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 239000000112 cooling gas Substances 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- C21D1/74—Methods of treatment in inert gas, controlled atmosphere, vacuum or pulverulent material
- C21D1/767—Methods of treatment in inert gas, controlled atmosphere, vacuum or pulverulent material with forced gas circulation; Reheating thereof
-
- 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
- C21D1/74—Methods of treatment in inert gas, controlled atmosphere, vacuum or pulverulent material
- C21D1/773—Methods of treatment in inert gas, controlled atmosphere, vacuum or pulverulent material under reduced pressure or vacuum
-
- 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
- F27B5/00—Muffle furnaces; Retort furnaces; Other furnaces in which the charge is held completely isolated
- F27B5/04—Muffle furnaces; Retort furnaces; Other furnaces in which the charge is held completely isolated adapted for treating the charge in vacuum or special atmosphere
-
- 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
- F27B5/00—Muffle furnaces; Retort furnaces; Other furnaces in which the charge is held completely isolated
- F27B5/06—Details, accessories or equipment specially adapted for furnaces of these types
- F27B5/16—Arrangements of air or gas supply devices
-
- 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
- F27B5/00—Muffle furnaces; Retort furnaces; Other furnaces in which the charge is held completely isolated
- F27B5/06—Details, accessories or equipment specially adapted for furnaces of these types
- F27B2005/062—Cooling elements
-
- 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
- F27B5/00—Muffle furnaces; Retort furnaces; Other furnaces in which the charge is held completely isolated
- F27B5/06—Details, accessories or equipment specially adapted for furnaces of these types
- F27B5/14—Arrangements of heating devices
- F27B2005/143—Heating rods disposed in the chamber
- F27B2005/146—Heating rods disposed in the chamber the heating rods being in the tubes which conduct the heating gases
-
- 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
- F27B5/00—Muffle furnaces; Retort furnaces; Other furnaces in which the charge is held completely isolated
- F27B5/06—Details, accessories or equipment specially adapted for furnaces of these types
- F27B5/16—Arrangements of air or gas supply devices
- F27B2005/161—Gas inflow or outflow
- F27B2005/164—Air supply through a set of tubes with openings
- F27B2005/165—Controlled tubes, e.g. orientable or with closable openings
-
- 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
- F27B5/00—Muffle furnaces; Retort furnaces; Other furnaces in which the charge is held completely isolated
- F27B5/06—Details, accessories or equipment specially adapted for furnaces of these types
- F27B5/16—Arrangements of air or gas supply devices
- F27B2005/166—Means to circulate the atmosphere
- F27B2005/167—Means to circulate the atmosphere the atmosphere being recirculated through the treatment chamber by a turbine
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Furnace Details (AREA)
- Muffle Furnaces And Rotary Kilns (AREA)
- Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)
Description
MP-934-91-Če
Vakuová pec k tepelnému zpracování kovýv^dlf“%&robků hj- tn.
Oblast techniky i > O I! o < c-1 iS^>l·Isř-Sí o ' «Α. ea i r." V)
Vynález se týká vakuové pece k tépejJnénft£_apracování kojvových obrobků v pracovní komoře, která má topná zařízenitepelně izolované stěny s uzavíratelnými plynovými výstupní-mi otvory a užitečný prostor s pláštěm a čely, obklopenýplynovými přívodními trubkami, které jsou rovnoběžné s osoupracovní komory a mají v oblasti pláště užitečného prostorutryskové otvory směřující radiálně dovnitř, s dmychadlemumístěným vně pracovní komory a s tepelným výměníkem, při-čemž výtlačná strana dmychadla je spojena přes rozdělovačiplynový prostor s plynovými přívodními trubkami a sací hrd-lo dmychadla je během topné fáze spojeno přímo s pracovní,komorou a během chladicí fáze s tepelným výměníkem.
Dosavadní' stav techniky
Vakuová pec tohoto typu je popsána v německém pat. spi-se 28 39 807 a sestává z válcové tlakové nádoby, v níž je'tepelně izolovaná pracovní komora s topnými zařízeními. K tepelnému zpracování se obrobky ukládají v užiteč-ném prostoru.pracovní komory na nosič a zahřívají se bud vevakuu nebo při cirkulaci pracovního plynu na austěnitizačníteplotu. Cirkulaci pracovního plynu zajistuje dmychadlo umí-stěné mimo pracovní komoru, které z ní odsává plyn a dmychájej zpátky přes rozdělovači plynový prostor a plynové pří-vodní trubky pod tlakem do pracovní komory. Plynové přívod-ní trubky jsou uspořádány rovnoběžně s podélnou osou pracov-ní komory a obklopují užitečný prostor s obrobky. U pracov-ního prostoru mají plynové přívodní trubky tryskové otvoryk ofukování obrobků pracovním plynem. K chlazení nebo kalení obrobků se sací hrdlo dmychad- la oddělí od pracovní komory a spojí s tepelným výměníkem, 2 uspořádaným mimo pracovní komoru. Současně se otevřou ply-nové výstupní otvory v tepelně izolovaných stěnách pracov-ní komory, takže pracovní plyn může unikat z pracovní ko-mory a po průchodu tepelným výměníkem se může dmychat dmy-chadlem jako chladicí plyn zpátky do pracovní komory.
Jako alternativa k radiálnímu ofukování obrobků, po-psanému v citovaném něm. pat. spise, je známé jednostran-né axiální ofukování, dále jednostranné axiální ofukováníkombinované s radiálním ofukováním, jak popisuje německýpat. spis 32 08 574, a ofukování obrobků ze všech stran.Vakuových pecí tohoto typu se používá zejména pro kaleninástrojů a konstrukčních dílů nejrůznějšího druhu s růz-ných typů ocelí. Jsou však použitelné i pro jiná tepelnázpracování, např. žíhání a pájení.
Jakost tepelného zpracóvání závisí do značné míryna druhu chladicího pochodu. Během chlazení obrobků v prou-du plynu se má dosáhnout co největší homogenity, tedy conejmenšího tepelného rozdílu mezi jednotlivými obrobky.Zejména při velkých rozměrech užitečného prostoru to ne-ní při známých způsobech ofukování dostatečně zajištěno.Vlastnosti tepelně zpracovaných dílců závisí víceméněna jejich poloze v užitečném prostoru. Mimoto existujevliv tvarů a velikostí konstrukčních dílců na výsledekzpracování. Účelem vynálezu je zvýšit pro všechny součásti jed-né vsázky stejnoměrnost výsledku zpracování zlepšenímvedení plynu během chlazení a umožnit optimální přizpů-sobení chlazení různým tvarům a velikostem chlazenýchdílců.
Podstata vynálezu
Podstata vakuové pece podle vynálezu spočívá v tom,že v pracovní komoře je kolmo k její ose uloženo vloženédno se středovými plynovým průchozím otvorem, které od-děluje od pracovní komory plynový rozváděči prostor, při- 3 vrácený k dmychadlu a k rozdělovacímu plynovému prostoru,každá plynová přívodní trubka má dva přídavné, dovnitřobrácené plynové výstupní otvory, z nichž jeden otvor jeumístěn v oblasti plynového rozváděcího prostoru a druhýna konci plynové přívodní trubky odvráceném od plynovéhorozváděcího prostoru vně pláště užitečného prostoru, obapřídavné plynové výstupní otvory plynové přívodní trubkyjsou uzavíratelné závěrnými elementy a uzavíratelné vý-stupní otvory jsou uspořádány ve stěnách plynového rozvá-děcího prostoru a ve dnu pracovní komory odvráceném odrozdělovacího plynového prostoru.
Ve vakuové peci podle vynálezu probíhá velice stejno-měrný chladicí pochod pro všechny obrobky jedné vsázkyv důsledku toho, že obrobky mohou být během chladicí fázeofukovány současně radiálně a axiálně. Střídavým otvírá-ním. a zavíráním závěrných elementů výstupních otvorů lzeměnit směr axiálního ofukování několikrát během chladicí-ho pochodu.
Ve vakuové peci je obzvláště výhodné, když jsou ply-nové přívodní trubky vytvořeny současně jako topné ele-mentv. K tomuto úče1u j sou tyto trubky vyrobeny v ob1as tiužitečného prostoru z tepelně vodivého materiálu a připo-jeny k vnějším proudovým zdrojům.'Topné trubky jsou oddě-leny keramickými izolačními díly od ostatních částí plyno-vých přívodních trubek.
Problém, spojovaný s přizpůsobením podmínek chlazenína jednotlivé tvary a velikosti obrobků, se ve vakuové pe-ci podle vynálezu.jednoduše řeší tím, že poměr axiálníhoa radiálního objemového proudění se dá nastavit během te-pelného zpracování na libovolné hodnoty jen částečnýmuzavřením a otevřením výstupních otvorů plynových přívod-ních trubek. Je to umožněno s výhodou tím, že závěrnéelementy pro oba plynové výstupní otvory každé plynovépřívodní trubky jsou vytvořeny jako kluzné trubice uspo-řádané v plynové přívodní trubce a spojené tuhým soutyčím. 4 Při vhodné délce kluzných trubic a jejich vzájemnévzdálenosti lze oba plynové výstupní otvory v plynové pří-vodní trubce střídavě otvírat a zavírat osovým posouvánímmezi dvěma koncovými polohami. Tím je možné měnit směr axiál-ního ofukování. Podle tohoto směru existují dvě odlišnéchladicí fáze: v chladicí fázi 1 probíhá axiální ofukováníz plynového rozváděcího prostoru centrálním výstupním ot-vorem vloženého dna. V chladicí fázi 2 probíhá axiální ofu-kování obrobků v opačném směru, přičemž pracovní plyn jeodsáván z užitečného prostoru centrálním otvorem vloženéhodna. Vložené dno tedy zajišřuje v tomto případě optimálníproudění plynu v užitečném prostoru, čímž se dosahuje homo-genní teplota během celého chladicího pochodu.
Kromě toho umožňuje takové závěrné zařízení při vhod-ném dimenzováni délky a vzájemné vzdálenosti kluzných tru-bic spojité nastavování axiálních objemových proudů během'provozu a současné uzavření obou výstupních otvorů k úplné-mu odpojení axiálního ofukování.
Nastavování závěrných zaříaaií ' se provádí s výhodou "nastavovacími ústrojími, která mohou posouvat kluzné trubi-ce v osovém směru. 'Je obzvláště výhodné uzavírat tu trubici, která jena konci závěrného ústrojí odvráceném od rozdělovacíhoplynového prostoru, v axiálním směru. Plynové přívodní * trubky pak mohou mít otevřený konec. Při tomto konstrukč-ním opatření působí pracovní plyn, vtlačovaný do plyno-vých přívodních trubek, trvale axiální silou na závěrnáústrojí a jejich přestavovací zařízení. Přitom je možné uspořádat přestavovací zařízení ták, aby tato axiální sí- « la působila jako tahová síla. Přestavovací zařízení pakmohou být se závěrnými ústrojími spojena jednoduchými la-ny nebo řetězy. Totéž platí pro spojení obou kluznýchtrubic závěrného zařízení. V tomto případě pak není nut-né, aby tyto spoje byly pevné na vzpěr při pracovních te-plotách až 1 200 ’C. 5
Podle alternativního provedení vynálezu jsou závěrnéelementy obou plynových výstupních otvorů jedné plynovépřívodní trubky tvořeny závěrnou trubicí, která kloužev plynové přívodní trubce, má dva otvory, které odpovídajívýstupním otvorům v plynové přívodní trubce a mezi těmitootvory má axiální podélný otvor, který je uspořádán v ob-lasti tryskových otvorů plynové přívodní trubky a jehožšířka odpovídá průměru tryskových otvorů.
Tato závěrná trubice je v plynové přívodní trubceorientována tak, že axiální podélný otvor nezakrývá trys-kové otvory plynové přívodní trubky..
Stejně jako ve zmíněném závěrném ústrojí z dvou kluz-ných trubkových úseků se spojovací tyčí lze touto závěr-nou trubicí střídavě otvírat a zavírat oba plynové výstup- ní otvory plynových přívodních trubek jejím axiálním po-souváním.
Objem pracovního plynu při axiálním ofukování se dái v tomto případě během provozu pece nastavovat vhodným posouváním žávěrne“truhře er~Mimoto—lze—posuvnou—trubici-..... . měnit objem radiálního proudění. K tomuto účelu jsou otvo-ry závěrných trubic, odpovídající tryskovým otvorům plyno-vé přívodní trubky, zvětšeny v tečném směru o šířku axiál-ního podélného otvoru. Následkem toho Tze natáčením závěr-né trubice kolem její osy regulovat objem radiálního prou-dění od maximální hodnoty až na nulu. Přestavování závěrných trubic se provádí s výhodoupřestavovacími ústrojími, která závěrné trubice jednakosově posouvají a jednak natáčejí kolem podélné osyo úhel, jenž odpovídá radiálnímu úhlu otevření trysko-vých otvorů. 1 u těchto závěrných trubic je výhodné, když jsouuzavřeny na konci odvráceném od rozdělovacího plynovéhoprostoru. 6 Přehled obrázků na výkresech
Vynález bude vysvětlen na příkladech provedení znázor-něných na výkresech, kde značí obr. 1 podélný řez vakuovou , cfcr.2 peci podle vynálezu během vytápěcí fáze, analogický řez pe-cí během chladicí fáze 2, obr, 3 podélný řez během chladi-cí fáze 1, obr. 4 plynovou přívodní trubku a.uzavíracíústrojí, v různých polohách a obr. 5 plynovou přívodní trub-ku a závěrnou trubici v různých polohách. Příklady provedeni vynálezu
Obr. 1 ukazuje podélný řez vakuovou pecí podle vynále-zu ve svislé poloze, v jiných provedeních však může jíti o vodorovnou vakuovou pec.
Vakuová pec 1 sestává z tlakového válce 2, který je shora a zdola uzavřen dny, přičemž dolní dno slouží sou-3 časně jako dveře-a dá se k zavádění vsázky spustit dolů. V peci 1 je pracovní komora 5, dmychadlo 19 s rozdě- — 21 — — lovacím plynovým prostorerin-umístěné nad pracovní komo-rou _5, a tepelný výměník 26 mezi horní stranou pracovní ko-mory 5, a rozdělovacím plynovým prostorem 21 k chlazení pra-covního plynu během chladicího pochodu. Pec 1^ má mimotorůzné posuvné průchodky 17, 18, 40 pro ovládání závěrnýchklapek a šoupátek k řízení proudícího plynu. Hlavní osapracovní komory splývá s podélnou osou ,4 pece _1.
Pracovní komoru 5. tvoří stěny _6, dno 2 a krycí des-ka T_, které jsou všechny z vysoce tepelně odolného a tepel-ně izolačního materiálu. V pracovní komoře 5. je užitečnýprostor 27 pro tepelné zpracování obrobků, který je omezenmyšleným pláštěm 28 a čely 29, jež jsou rovnoběžné resp.
V kolmé k hlavní ose _4 pracovní komory 5,. K optimalizaci poměrů při proudění v pracovní komo- ře 5 je do ní nad užitečným prostorem 27 vsazeno vložené dno 10 podle vynálezu se středovým plynovým průchozím 7 otvorem 11,, které je kolmé k hlavní ose 4.· Vložené dno 10odděluje od pracovní komory 2 plynový rozváděči prostor 12,.
Krycí deska Ί_ pracovní komory 2 tvoří současně krycí des-ku plynového rozváděcího prostoru 12 a má středový odsá-vací otvor .8, který se dá uzavřít šoupátkovým uzávěrem 22nebo připojit k sacímu hrdlu 20 dmychadla 19. Ve stěnách 6_pracovní komory 2 jsou podle vynálezu uspořádány nad vlo-ženým dnem/^plynové výstupní otvory 13 a ve dnu středo-vý výstupní otvor 15. Tyto otvory 13, 15 lze uzavřít klap-kami .14, 16. V otevřeném stavu tvoří tyto výstupní otvo-ry 13, 15, jak ukazuje obr. 2, spojení mezi plynovým roz-váděcím prostorem 12 a tepelným výměníkem 26, nebo, jak ukazuje obr. 3, mezi užitečným prostorem 27 kolem pracov-ní komory 5 k tepelnému výměníku 26. Šoupátkový uzávěr 22 v odsávacím otvoru jí krycí des-ky 2 pracovní.komory 5 sestává z dvou souosých válců 23, 24 a má dvě spínací polohy I a II. V-poloze I (obr. 1) jevnitřní válec 23 spojen se sacím hrdlem 20 dmychadla 19,zatímco v poloze II podle obr. 2 a 3 je vysunut k nárazné .desce .25, která. se nachází v plynovém rozváděcím prosto--ru~d.~2—odděieném-od—pracovní komory^· -__ V této spínací poloze II Šoupátkového uzávěru 22 jetedy odsávací otvor 2 v krycí desce T_ uzavřen a současněje sací hrdlo 20 dmychadla 19 spojeno s tepelným výmění-kem 26, uspořádaným mezi pracovní komorou 2 a rozdělova-cím plynovým prostorem 22· '
Ve spínací poloze I šoupátkového uzávěru 22 vtlačujedmychadlo 19 pracovní plyn, nasátý z pracovní komorydo rozdělovacího plynového.prostoru.21.a odtud do plyno-vých přívodních trubek 32· Plynové přívodní trubky 22 ’ sahají rovnoběžně s podélnou osou £ do pracovní komory 2a jsou vyvedeny mezi pláštěm 28 užitečného prostoru 27a stěnami 2 pracovní komory 5 až do blízkosti jejíhodna 9. Plynové přívodní trubky 32 obklopují v pravidel-ném uspořádání užitečný prostor 27. 8 K radiálnímu ofukování obrobků uložených v užitečnémprostoru 27 na nosiči 30 jsou plynové přívodní trubky 31opatřeny tryskovými otvory 32, které směřují radiálně do-vnitř a leží v oblasti pláště 28 užitečného prostoru 27.
Ve znázorněném provedení vynálezu jsou plynové přívod-ní trubky 31 v oblasti užitečného prostoru 27 vytvořenysoučasně jako topné ústrojí. K tomuto účelu jsou v tétočásti pracovní komory 5. vyrobeny z tepelně vodivého mate-riálu a elektricky izolovány oproti zbývající délce plyno-vých přívodních trubek 31 pod vloženým dnem .10 keramický-mi izolačními trubkami 33. K axiálnímu ofukování obrobků slouží podle vynálezudva přídavné, radiální plynové výstupní otvory 34, 35 v kaž-dé plynové přívodní trubce 31.. Tyto plynové výstupní otvo-ry 34, 35 leží nad a pod čely 29 užitečného, prostoru 271Horní plynové výstupní otvory 35 jsou umístěny nad vlože-ným dnem 10 v plynovém rozváděcím prostoru 12, zatímcodolní plynové výstupní otvory 34 plynových.přívodních tru-bek 31 leží ve výši nosiče 30 vsázky. Z těchto plynových výstupních otvorů 34., 35 lze ob-robky v užitečném prostoru 27 ofukovat střídavě axiálně. K tomuto účelu se horní a dolní plynové výstupní otvo-ry 34, 35 střídavě otvírají a zavírají závěrnými elemen-ty 2Z· Pracovní plyn, vycházející z plynových výstup-ních otvorů 34, 15, proudí nejprve pod a nad sousednímčelem 29 užitečného prostoru 27 radiálně, směrem dovnitř,je pak obracen působením tlakového spádu, směřujícího,k protilehlému čelu 29 užitečného prostoru 27 a ofukujesousední čelo 29 v axiálním směru. Aby nosič 30 vsázkynebránil axiálnímu ofukování dolního čela 29, je vytvo-řen z radiálních paprsků a propouští tedy plyn. Závěrné elementy plynových výstupních otvorů 34, 35 jsou tvořeny ve znázorněném příkladě provedení vakuové pece _l dvěma kluznými trubicemi 36, 37, které kloužou v plynových přívodních trubkách 31 a jsou spolu spojeny tyčí 38. 9
Tuhá spojovací tyč^ebou kluzných trubic 36, 37 jeprodloužena až do plynového rozdělovacího prostoru 21,kde jsou všechna závěrná ústrojí veškerých plynových pří-vodních trubek 31 propojena společným rámem 22· S tímtorámem 39 jsou rovněž spojena závěrná ústrojí 40 k zavírá-ní a otvírání plynových výstupních otvorů 34, 35.
Obr. 4a ukazuje uspořádání tryskových otvorů 32a plynových výstupních otvorů 34, 35 po délce jedné ply-nové přívodní trubky 32· Obr. 4b až 4d ukazuji řez plyno-vou přívodní trubkou 31 se závěrným ústrojím, které se-stává z obou kluzných trubic 22' 37 a spojovací tyče 38,ve třech různých polohách. Délka obou kluzných trubic 22* 37 je;ve znázorněnémpříkladě rovná dvojnásobku průměru plynových výstupníchotvorů 21» 35 a jejich vzdálenost odpovídá.vzájemnévzdálenosti plynových výstupních otvorů 21» 22' zmenšenéo jejich průměr. Z následující tabulky lze zjistit tři stavy plyno-^ýčh^ýštupnlt:h"Otvorů~3'4T^-5^-p-l^nové^ř^-v-odní--tr-ub^----ce 31, které odpovídají třem polohám b, c, d závěrnéhoústrojí. ‘ . horní plyn. vý-stupní otvor 35 tryskové dolní plyn. vý- otvory 32 stupni otvor 34 poloha b otevřeno otevřeno zavřeno poloha c zavřeno otevřeno zavřeno poloha d zavřeno otevřeno - otevřeno Při vhodných mezipolohách lze objem proudu, vycháze-jícího z plynových výstupních otvorů 21» 22' nastavit napožadované hodnoty. 10
Podle dalšího provedení vakuové pece 1. podle vynálezujsou obě oddělené kluzné trubice 36, 32^^d?nou dlouhou zá-věrnou trubicí 41. Závěrná trubice 41 má k otvírání a zaví-rání plynových výstupních otvorů 34, 35 plynové přívodnítrubky 31 otvory 41, 43, jejichž vzájemná vzdálenost jemenší než vzdálenost plynových výstupních otvorů 34, .35o dvojnásobek průměru plynových výstupních otvorů 34, 35. K otevření tryskových otvorů 32 plynové přívodní trubky 31má závěrná trubice 41 mezi oběma .Otvory 42, 43 axiální po-délný otvor 44, jehož šířka odpovídá průměru tryskovýchotvorů 32 a jehož délka se rovná vzdálenosti vnějšíchtryskových otvorů 32 plus průměru jednoho tryskového otvo-ru 32 plus dvojnásobku průměru plynových'výstupních otvo-rů 34, 35. 'Ťc.·
Obr. 5 ukazuje jednu plynovou přívodní trubku 31
A a příslušnou závěrnou trubici 41 v pracovních polohách,které odpovídají obr. 4 a pro které platí tabulka 1. K regulaci objemu radiálního proudu jsou otvory;42, 43 závěrné trubice 41 zvětšeny v tečném směru o šířku po-délného otvoru 44. Axiálním natáčením závěrné trubice 41se tedy mohou tryskové otvory 32 zavírat, aniž by seovlivnila velikost plynových výstupních otvorů 34, 35.
Tepelné zpracování obrobků probíhá ve vakuové pecipodle vynálezu ve třech fázích, a to v topné fázi, chladi-cí fázi 1 a chladicí fázi 2. K zavedení vsázky do pece 1. se„ spustí dveře 2 společ-ně s nosičem 30 vsázky a dnem 9 pracovní komory 2 směremdolů a nosič 30 se položí obrobky určené k tepelnému zpra-cování .
Po uzavření dveří 2 se Pec X vyčerpá na tlak asi 1 Paa potom se naplní dusíkem. Poté začne topná fáze. Během topné fáze je sací hrdlo 20 dmychadla 19 spoje- no s pracovní komorou 5, jak ukazuje obr. 1, což znamená, že šoupátkový uzávěr 22 je ve spínací poloze I. Všechny plynové výstupní otvory 13, 15 pracovní komory 2 jsou 11 uzavřené stejně jako horní plynové výstupní otvory 35v plynovém rozváděcím prostoru 12.
Dmychadlo 19 vyvolává cirkulaci pracovního plynu, za-hřátého topnými trubkami, přes rozváděči plynový prostor 21,plynové přívodní trubky 31, užitečný prostor 21 a plynovýrozváděči prostor 12 v peci 2 při tlaku 0,2 až 0,3 MPa. Šipky 45, znázorňující proudění na obr. 1, naznačují dráhupracovního plynu při vytápění. Asi po jedné hodině vytápě-ní se dosáhne austenitizační teploty obrobků a může se za-čít s chlazením. Pří chlazení je sací hrdlo 20 dmychadla 19 spojenos tepelným výměníkem 26, jak ukazuje obr. 2 a 3: to znamená,že šoupátkový uzávěr 22 je ve spínací poloze II a uzavírácdsávací otvor 8. v krycí desce 2 pracovní komory 5. Při chlazení obrobků se střídavě provádí přepínání me-zi chladicí fází 1 a chladicí fází 2. Jak ukazuje obr. 2,jsou během chladicí fáze 2 plynové výstupní otvory 13 ply-nového rozváděcího prostoru 12 otevřené, zatímco horní ply--n-ové-vý-s-tupní-otvory—35-_v_ply.nc>yých přívodních trubkách 31a výstupní otvor 15 ve dnu £ jsou uzavřené.
Obrobky jsou nyní ofukovány pod tlakem 0,6 až 1 MParadiálně a současně axiálně z dolních plynových výstupníchotvorů 34 zdola nahoru.
Pracovní plyn opouští pracovní komoru 5. plynovým prů-chozím otvorem 11 ve vloženém dnu 10 a plynovými výstupní-mi otvory 13 plynového rozváděcího prostoru 12 a průchodemkolem trubek tepelného výměníku 26 se chladí, potom je na-sáván dmychadlem 19 a znova vtlačován do pracovní komory 2/jak naznačují šipky 45 na obr. 2. - -
Jak ukazuje obr. 3, jsou během chladicí fáze 1 plyno-vé výstupní otvory 13 plynového rozváděcího prostoru 12.stejně jako dolní plynové výstupní otvory 34 plynových pří- 'vodních trubek 31 uzavřené, zatímco horní plynové výstupníotvory 35 plynových přívodních trubek 31 a výstupní otvor 15 ve dnu j) pracovní komory 5. jsou otevřené. Obrobky jsouv této chladicí fázi 1 ofukovány radiálně a současně axiál-ně shora dolů z horních plynových výstupních otvoru 35,jak ukazují šipky 45 na obr. 3.
Celý chladicí, pochod trvá podle velikosti vakuovépece_1 a druhu obrobků mezi 30 a 60 minut. Během této dobyse provádí několikrát přepínání mezi chladicí fází 1 a 2.Frekvence přepínání je asi jedno přepnutí za minutu a jeshora omezena na dvě až tři přepnutí za minutu v důsledkusetrvačnosti hmoty plynu.
Pro zcela homogenní teplotu pro všechny obrobky v uži-tečném prostoru 27 během celého chladicího pochodu ve va-kuové peci _1 podle vynálezu je podstatné současné radiálnía přepínatelné axiální ofukování obrobků. Působením vloze- -j*ného dna 10 podle vynálezu se proudění plynu v pracovní ko-moře ^optimalizuje. · >'
Pokusy ukázaly, že optimální poměr objemů plynnýchproudů mezi axiálním a radiálním ofukováním pro řadu tvarůa velikostí obrobků leží mezi hodnotami 20:80 až 80:20.Optimální poměr pro právě zpracovávaný druh obrobků lzepodle vynálezu ještě během chlazení nastavit pouze částeč-ným otevřením plynových výstupních otvorů 34, 35.
Claims (9)
- - 13 PATENTOVÉ TJ31 > o ? . c 5 c:·!í C3 S> ; m a-,Cl—1" < πN lUO^K^L-t n--------------- Mtn» X 55ř -} -J1. Vakuová pec k tepelnému zpracování kovových obrobkův pracovní komoře, která má topná zařízení, tepelněizolované stěny s uzavíratelnými plynovými výstupnímiotvory a užitečný prostor s pláštěm a čely, obklopenýplynovými přívodními trubkami, které jsou rovnoběžnés osou pracovní komory a mají v oblasti pláště uži-tečného prostoru tryskové otvory směřující radiálnědovnitř, s dmychadlem umístěným vně pracovní komorya s tepelným výměníkem, přičemž výtlačná strana dmy-chadla je spojena přes rozdělovači plynový'prostors plynovými přívodními trubkami a sací hrdlo dmychad- la je během topné fáze spojeno přímo s pracovní komo-rou a během chladicí fáze s tepelným výměníkem,vyznačující se tím, žev pracovníkomoře (5) je kolmo k její ose uloženo vložené dno (10)se středovým plynovým průchozím otvorem (11), kteréodděluje od pracovní komory (5) plynový rozváděči pro-stor (12) přivrácený, kédmychadlu (19) a k rozdělova- _címu—plynovému prostoru (21) , každá plynová přívodní trubka (31) má dva přídavné, dovnitř obrácené plyno-vé výstupní otvory (34, 35), z nichž jeden otvor (35)je umístěn v oblasti plynového rozváděcího prosto-ru (12) a druhý otvor (34) na konci plynové přívodnítrubky (31) odvráceném od plynového rozváděcího pro-storu (12) vně pláště (28) užitečného prostoru (27),oba přídavné výstupní otvory (34, 35) plynové přívod-ní trubky (31) jsou uzavíratelné závěrnými elemen-ty (36, 37) a uzavíratelné výstupní otvory (13, 15)jsou uspořádány ve stěnách (6) plynového rozváděcíhoprostoru (12) a ve dnu (9) pracovní komory (5), odvrá-ceném od rozdělovacího plynového prostoru (21). 14
- 2.. Vakuová pec podle nároku 1, vyznačující setím, že plynové přívodní trubky (31) jsou vytvořenysoučasně jako topné elementy.
- 3. Vakuová pec podle nároku 1 nebo 2, vyznačujícíse tím, že závěrné elementy pro oba plynové výstupni otvory (34, 35) jedné plynové přívodní trubky (31)jsou tvořeny kluznými trubicemi (36, 37), uloženými kluz-ně v plynové přívodní trubce (31) a spojenými tuhým sou-tyčím.
- 4. Vakuová pec podle nároku 3, vyznačující se tím, že kluzné trubice (36, 37), které jsou vzájemněspojené, jsou opatřeny přestavovacím ústrojím pro axiálníposuv. . i
- 5. Vakuová pec podle nároku 4, vyznačující setím, že konec plynové přívodní trubky (31), odvrácenýod rozdělovacího plynového prostoru (21), je axiálněuzavřen kluznou trubicí (36).
- 6. Vakuová pec podle nároku 1 nebo 2, vyznačují-cí se tím, že závěrné elementy pro oba plynovévýstupní otvory (34, 35) jedné plynové přívodní trub-ky (31) jsou tvořeny závěrnou trubicí (41), která je ulo-žena kluzně v plynové přívodní trubce (31), má dva otvo-ry (42, 43), odpovídající plynovým výstupním otvorům (34,35) a mezi nimi v oblasti tryskových otvorů (32) plynovépřívodní trubky (31) axiální podélný otvor (44) , jehožšířka odpovídá průměru tryskových otvorů (32).
- 7. Vakuová pec podle nároku 6, vyznačující se tím, že otvory (42, 43) závěrné trubice (41), odpo- vídající plynovým výstupním otvorům (34, 35) plynové přívodní trubky (31), jsou v tečném směru rozšířeny o šířku axiálního podélného otvoru (44). 15
- 8. Vakuová pec podle nároku 7,. vyznačující setím, že závěrné trubice (41) jsou opatřeny přestavo-vacím ústrojím k jejich osovému posouvání-a k natáčeníkolem podélné osy o úhel odpovídající radiálnímu úhluotevření tryskových otvorů (32) v plynových přívodních ' trubkách (31).
- 9. Vakuová pec podle nároku 8, vyznačující setím, že závěrné trubice (41) jsou na konci odvrácenémod ro2dělovacího plynového prostoru (21) uzavřené. 1
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4034085A DE4034085C1 (cs) | 1990-10-26 | 1990-10-26 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS324991A3 true CS324991A3 (en) | 1992-05-13 |
| CZ282179B6 CZ282179B6 (cs) | 1997-05-14 |
Family
ID=6417107
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0483596B1 (cs) |
| AT (1) | ATE111589T1 (cs) |
| CZ (1) | CZ282179B6 (cs) |
| DE (2) | DE4034085C1 (cs) |
| YU (1) | YU169091A (cs) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4206851A1 (de) * | 1992-03-05 | 1993-09-09 | Riedhammer Gmbh Co Kg | Heizrohr fuer einen industrieofen, industrieofen und verfahren zur beheizung des ofens |
| FR2689225A1 (fr) * | 1992-03-25 | 1993-10-01 | Stein Heurtey Physitherm | Four pour traitement sous vide ou sous atmosphère gazeuse et pour trempe sous pression. |
| DE102005045783A1 (de) * | 2005-09-23 | 2007-03-29 | Sistem Teknik Endustriyel Elektronik Sistemler Sanayi Ve Ticaret Ltd. Sirketi | Einkammer-Vakuumofen mit Wasserstoffabschreckung |
| DE102007029038A1 (de) * | 2007-06-21 | 2009-01-02 | Eliog-Kelvitherm Industrieofenbau Gmbh | Vakuumofen zur Wärmebehandlung von metallischen Werkstücken und Verfahren zu dessen Betrieb |
| DE102018100745B3 (de) * | 2018-01-15 | 2019-05-09 | Ebner Industrieofenbau Gmbh | Konvektionsofen |
| FR3102547B1 (fr) * | 2019-10-24 | 2022-06-17 | Ecm Tech | Cellule de trempe sous gaz |
| DE102023119886A1 (de) * | 2023-07-26 | 2025-01-30 | Iva Schmetz Gmbh | Vakuumkammerofen zur Wärmebehandlung von metallischen Werkstücken |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2839807C2 (de) * | 1978-09-13 | 1986-04-17 | Degussa Ag, 6000 Frankfurt | Vakuumofen mit Gaskühleinrichtung |
| DE3208574A1 (de) * | 1982-03-10 | 1983-09-22 | Schmetz Industrieofenbau und Vakuum-Hartlöttechnik KG, 5750 Menden | "vakuum-schachtofen" |
| DE3736502C1 (de) * | 1987-10-28 | 1988-06-09 | Degussa | Vakuumofen zur Waermebehandlung metallischer Werkstuecke |
| DE3910234C1 (cs) * | 1989-03-30 | 1990-04-12 | Degussa Ag, 6000 Frankfurt, De |
-
1990
- 1990-10-26 DE DE4034085A patent/DE4034085C1/de not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-10-16 AT AT91117616T patent/ATE111589T1/de not_active IP Right Cessation
- 1991-10-16 EP EP91117616A patent/EP0483596B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1991-10-16 DE DE59102927T patent/DE59102927D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1991-10-23 YU YU169091A patent/YU169091A/sh unknown
- 1991-10-25 CZ CS913249A patent/CZ282179B6/cs not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE4034085C1 (cs) | 1991-11-14 |
| EP0483596A1 (de) | 1992-05-06 |
| DE59102927D1 (de) | 1994-10-20 |
| YU169091A (sh) | 1994-11-15 |
| ATE111589T1 (de) | 1994-09-15 |
| EP0483596B1 (de) | 1994-09-14 |
| CZ282179B6 (cs) | 1997-05-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5118289A (en) | Hot-isostatic high-pressure press | |
| DE3346884C2 (cs) | ||
| JP6239384B2 (ja) | 圧力容器と圧力容器を冷却するための方法 | |
| CS324991A3 (en) | Vacuum furnace for heat treatment of metallic workpieces | |
| US4011287A (en) | Steam conditioning valve | |
| US4349333A (en) | Hot isostatic press with rapid cooling | |
| KR100697426B1 (ko) | 열적 프로파일 향상 대류로 | |
| US2117270A (en) | Apparatus for producing progressively delayed combustion | |
| CA2402040A1 (en) | Chemical vapor deposition apparatus and method | |
| US4598732A (en) | Gate valve having internal cooling structure | |
| EP0228841A1 (en) | Glass distribution system | |
| ZA200303989B (en) | Baking oven. | |
| NL8702191A (nl) | Gasbrander. | |
| US4152843A (en) | Apparatus for delivering treating gas to bulk material such as hot coke or coal situated in a container | |
| CN102174668B (zh) | 金属工件热处理用的甑式炉 | |
| US2618906A (en) | Glass melting furnace | |
| US2776827A (en) | Method of alternate low and high fuel firing of a soaking pit furnace | |
| US4602769A (en) | Apparatus for the cooling of articles which have been subjected to an isostatic pressing process | |
| US3385269A (en) | Tube heating furnace | |
| US11872629B2 (en) | Pressing arrangement | |
| KR102437272B1 (ko) | 열간 정수압 가압장치 | |
| KR102321914B1 (ko) | 진공 성형기의 냉기단속장치 | |
| US3028907A (en) | Side wall burner arrangement | |
| KR20140064400A (ko) | 리플로우 장치 | |
| JP2656839B2 (ja) | 真空熱処理炉 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| IF00 | In force as of 2000-06-30 in czech republic | ||
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20101025 |