DE1090244B

DE1090244B - Diffuser plate for hood furnaces for protective gas operation

Info

Publication number: DE1090244B
Application number: DEW18320A
Authority: DE
Inventors: Calvin Charles Blackman
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1955-07-28
Filing date: 1956-01-26
Publication date: 1960-10-06

Description

Diffusorplatte für Haubenglühöfen für Schutzgasbetrieb Die Erfindung betrifft einen Haubenglühofen gemäß Patentanmeldung W 16591VI/18cmitVorrichtungen zum Umwälzen der Schutzgasatmosphäre innerhalb der inneren Glühhaube, die unter anderem aus einem Zentrifugalventilator, der das umzuwälzende Gas aus dem zylindrischen Innenraum der Glühgutstapel ansaugt, und aus einem in der Ebene des Ventilatorläufers angeordneten Diffusor bestehen, zwischen dessen Bodenplatte und der gleichzeitig der Aufnahme der Glühringe dienenden Deckplatte Leitschaufeln verlaufen, die außen umgekehrt gekrümmt sind wie innen, wobei sowohl die inneren bogenförmigen Leitschaufelabschnitte als auch die äußeren spiralförmigen Leitschaufelabschnitte nach außen sich erweiternde Leitkanäle bilden, deren Ausläufe im wesentlichen radial gerichtet sind.Diffuser plate for hood annealing furnaces for protective gas operation The invention relates to a hood annealing furnace according to patent application W 16591VI / 18c with devices for circulating the protective gas atmosphere inside the inner annealing hood, which is below among other things from a centrifugal fan, which the gas to be circulated from the cylindrical The interior of the stack of incandescent material is sucked in, and from one in the plane of the fan rotor arranged diffuser exist, between the bottom plate and the same time The cover plate, which serves to hold the glow rings, runs the guide vanes on the outside are inversely curved as inside, with both the inner arcuate guide vane sections as well as the outer spiral-shaped guide vane sections widening outwards Form guide channels, the outlets of which are directed essentially radially.

Durch diese Bauweise wird vermieden, daß die in der Nähe der inneren Sanddichtung austretenden Gase Wirbelbildungen hervorrufen und außerdem eine kreis--oder spiralförmige Bewegung der Ofenatmosphäre in der Nähe der Sanddichtung bewirken, wodurch Teile des Sandes hochgerissen und im Ofen herumgewirbelt würden, was oft eine Beschädigung des Behandlungsgutes zur Folge hätte.This construction avoids that the near the inner The gases escaping from the sand seal cause eddy formations and also create a circular or cause spiral movement of the furnace atmosphere in the vicinity of the sand seal, causing chunks of sand to be pulled up and swirled around in the oven, which often happens would result in damage to the item to be treated.

Die vorliegende Erfindung bezweckt weiterhin, eine gleichzeitig als Aufnahmeplatte für das Behandlungsgut ausgebildete Diffusorplatte zu schaffen, welche eine lange Lebensdauer hat und auch schwere Behandlungsgüter bei hohen Temperaturen aufnehmen kann, ohne daß sie sich wirft oder ihre Teile sich verziehen; sie soll ferner wirtschaftlich herstellbar und sicher in ihrer Wirkung sein.The present invention further aims to provide a simultaneously as To create a receiving plate designed for the material to be treated diffuser plate, which has a long service life and also heavy items to be treated at high temperatures can absorb without it throwing itself or its parts warping; she should also be economical to manufacture and safe in their effect.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Leitschaufeln im mittleren Teil doppelwandig ausgebildet sind, indem die inneren Leitschaufelabschnitte die äußeren Leitschaüfelabschnitte teilweise mit Abstand überdecken.This is achieved according to the invention in that the guide vanes are double-walled in the middle part by the inner guide vane sections partially cover the outer guide vane sections at a distance.

Die Einzelheiten der Erfindung gehen-aus-'der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels hervor.The details of the invention are based on the following description of an embodiment.

Fig. 1 ist ein vertikaler Querschnitt durch einen Haubenglühofen mit einer Diffusorplätte nach der Erfindung; Fig. 2 ist ein horizontaler Querschnitt nach II-II der Fig. 1; ein Teil der Deckplatte ist herauszebrocheü dargestellt; - .' -Fig. 3 ist ein vertikaler Schnitt nach 3-3 der Fig. 2. Der durch Heizrohre 2 beheizte Glühofen besteht aus einem durch die Haube 1 oben geschlossenen Ofenmantel B, dessen ringförmige Grundplatte 9 an der das Behandlungsgut abstützenden Tragkonstruktion 10, 12 unter Verwendung von Sandtassen so befestigt ist, daß keine Luft von außen in den Ofen eintreten kann. Oberhalb der Tragkonstruktion ist eine Diffusorplatte S befestigt, in deren Mitte ein Zentrifugallüfter 15 angeordnet ist, der über eine Welle 14 von einem Motor 16 angetrieben wird.Fig. 1 is a vertical cross-section through a bell-type annealing furnace with a diffuser plate according to the invention; Fig. 2 is a horizontal cross section according to II-II of FIG. 1; part of the cover plate is shown broken out; -. ' -Fig. 3 is a vertical section along 3-3 of FIG. 2. That through heating pipes 2 heated annealing furnace consists of a furnace jacket closed at the top by the hood 1 B, its annular base plate 9 on the supporting structure supporting the item to be treated 10, 12 is attached using sand cups so that no air from the outside can enter the oven. Above the supporting structure is a diffuser plate S attached, in the center of which a centrifugal fan 15 is arranged, which has a Shaft 14 is driven by a motor 16.

Der Lüfter 15 enthält -eine Anzahl -von Schaufeln 18, eine untere Begrenzungsplatte 19 und eine obere Begrenzungsplatte 20 mit Ansaugöffnung 20'. Durch den Lüfter wird das Gas der Ofenatmosphäre durch die Öffnung 20' angesaugt und mit hoher Geschwindigkeit in die Diffusorplatte S gedrückt: Die Platte- S bildet eine Abstützung für die strichpunktiert gezeichneten Flacheisenspulen-21, 22, 23. Die untere dieser Spulen 21 liegt auf einem auf der Diffüsorplatte aufruhenden Abstandstück 24; darüber sind unter Zwischenlage der Zwischenstücke 24 d und 24 b die Spülen 22 und 23 -a=ngeordnet. Die Zwischenstücke sind so ausgebildet, daß sie den Durchtritt der vom Lüfter umgewälzten Ofenatmosphäre durch die Stirnflächen der Sptil'en hindurch gestatten. Die Zwischenstücke haben ferner Mittelöffnungen von etwa gleichem Durchmesser wie die Mittelöffnungen 21', 22' und 23' der Spulen.The fan 15 contains a number of blades 18, a lower one Limiting plate 19 and an upper limiting plate 20 with suction opening 20 '. The gas in the furnace atmosphere is sucked in through the opening 20 'by the fan and pressed into the diffuser plate S at high speed: The plate-S forms a support for the flat iron coils 21, 22, 23 shown in dash-dotted lines. The lower of these coils 21 lies on a spacer resting on the diffuser plate 24; above are the sinks with the intermediate pieces 24 d and 24 b in between 22 and 23 -a = arranged. The intermediate pieces are designed so that they pass through the furnace atmosphere circulated by the fan through the end faces of the Sptil'en allow. The intermediate pieces also have central openings of approximately the same diameter like the central openings 21 ', 22' and 23 'of the coils.

Um die nichtoxydierende Ofenatmosphäre während des Glühens aufrechtzuerhalten und eine bessere Erhitzung der Spulen zu gewährleisten, ist eine innere Haube C aus hitzebeständigem Metall über die Spulen gesetzt, deren unteres Ende in Sandtasse 29 hineinragt, um zu verhüten, daß Luft in den inneren Ofenraum eintritt oder daß Schutzgas aus diesem entweicht. Es sind in der Zeichnung nicht dargestellte Öffnungen in der Tragkonstruktion vorgesehen, um das Schutzgas unter die Innenhaube C zu leiten bzw. abzuführen.To maintain the non-oxidizing furnace atmosphere during the annealing and to ensure better heating of the coils is an inner hood C Made of heat-resistant metal, placed over the coils, the lower end of which is in a sand cup 29 protrudes, to prevent air from entering the inner furnace chamber occurs or that protective gas escapes from this. They are not in the drawing openings shown in the supporting structure are provided to the protective gas under the inner hood C to lead or to lead away.

Die Diffusorplatte S ist in Fig. 2 und 3 im einzelnen dargestellt; sie besteht aus einer kreisförmigen Bodenplatte 31, die auf der Tragkonstruktion des Ofens aufruht und eine Mittelöffnung 32 aufweist, durch die die Welle 14 des Lüfters 15 hindurchtritt, ferner aus einem äußeren, das Gehäuse abschließenden Rand 33, einer Mehrzahl von mit dem allgemeinen Bezugszeichen L' bezeichneten Leitschaufeln und einer kreisförmigen, oberen Begrenzungsplatte 34, welche die zu behandelnden Flacheisenspulen aufnimmt. Die obere Platte 34 hat eine kreisförmige Öffnung 35, die vorzugsweise einen etwas kleineren Durchmesser als die innere Öffnung 21' der untersten Spule 21 (Fig. 1) hat.The diffuser plate S is shown in detail in FIGS. 2 and 3; it consists of a circular base plate 31 that rests on the supporting structure of the furnace and has a central opening 32 through which the shaft 14 of the Fan 15 passes, further from an outer, the housing closing edge 33, a plurality of guide vanes denoted by the general reference character L ' and a circular, upper delimitation plate 34, which is to be treated Holds flat iron coils. The top plate 34 has a circular opening 35, which is preferably a slightly smaller diameter than the inner opening 21 'of the lowest coil 21 (Fig. 1) has.

Die im Abstand voneinander angeordneten Leitschaufeln L' haben die Aufgabe, die obere Begrenzungsplatte 34 und die auf diese aufgesetzten Flacheisenspulen zu tragen. Darüber hinaus leiten sie den Fluß der vom Läufer 15 abgegebenen Schutzgasatmosphäre. Wie aus Fig. 2 zu ersehen, ist das innere Ende jeder der Schaufeln l' auf einem zur Welle 14 konzentrischen Kreise angeordnet. Die Schaufeln l' sind teilweise doppelwandig ausgebildet und bestehen aus einer inneren Wand 36 und einer äußeren Wand 37. Das innere Endstück 36' der inneren Wand 36 erstreckt sich, von der Wellenmitte aus gesehen, im wesentlichen spiralförmig nach außen. Ein in umgekehrter Richtung gekrümmtes, äußeres Endstück 36" der inneren Wand 36 schließt an das äußere Ende des spiralförmigen, inneren Endstückes 36' an und erstreckt sich bis in die Nähe des Außenumfanges der Diffusorplatte. Jede der Schaufeln TI enthält ferner eine äußere Wand 37, die etwa am äußeren Ende des spiralförmigen inneren Endstückes 36' mit der inneren Wand 36 vereinigt ist. Die äußere Wand erstreckt sich, von der Wellenmitte aus gesehen, in im wesentlichen radialer Richtung nach außen und reicht mit ihrem äußeren Ende bis zum Außenrand 33 der Diffusorplatte. Wie aus Fig. 2 zu ersehen, ist das äußere Ende des äußeren Endteiles 36" der inneren Wand 36 in der Nähe des äußeren Endes der Außenwand 37 mit dieser verbunden. Die äußere Wand 37 erstreckt sich im wesentlichen wie eine Sehne über den entgegengesetzt gekrümmten äußeren Teil 36" der inneren Wand 36, so daß ein verdickter, doppelwandiger Mittelteil zwischen dem inneren und dem äußeren Ende der Schaufel entsteht. Ein oder mehrere Verstärkungs- und Abstandsstücke 38 (in der Zeichnung ist nur eines derselben dargestellt) sind zwischen den Wänden 36 und 37 als Verstärkung angeordnet.The spaced apart guide vanes L 'have the Task, the upper delimitation plate 34 and the flat iron coils placed on it to wear. In addition, they direct the flow of the protective gas atmosphere emitted by the rotor 15. As can be seen from Fig. 2, the inner end of each of the blades 1 'is on one arranged to the shaft 14 concentric circles. The blades l 'are partially double-walled formed and consist of an inner wall 36 and an outer wall 37. The inner end portion 36 'of inner wall 36 extends from the center of the shaft seen, essentially spiraling outwards. A curved in the opposite direction, outer end piece 36 "of inner wall 36 connects to the outer end of the spiral, inner end piece 36 'and extends to near the outer periphery of the Diffuser plate. Each of the blades TI also includes an outer wall 37, which is approximately at the outer end of the spiral inner end piece 36 'with the inner wall 36 is united. The outer wall, seen from the center of the shaft, extends in a substantially radial direction outwards and reaches with its outer end up to the outer edge 33 of the diffuser plate. As can be seen from Fig. 2, the outer End of outer end portion 36 "of inner wall 36 near the outer end the outer wall 37 connected to this. The outer wall 37 extends substantially like a tendon across the oppositely curved outer portion 36 "of the inner Wall 36, so that a thickened, double-walled central part between the inner and the outer end of the blade. One or more reinforcement and spacers 38 (only one of which is shown in the drawing) are between the walls 36 and 37 arranged as reinforcement.

Zwischen den inneren Enden benachbarter Schaufeln sind Abstandsplatten 39 angeordnet, deren Querschnitt verhältnismäßig schwach ist, so daß sie dem Gasstrom nur einen sehr geringen Widerstand entgegensetzen. Sie dienen dazu, die einwandigen, inneren Endstücke 36' der Schaufeln zu versteifen und in der gewünschten Lage zu halten.Spacer plates are placed between the inner ends of adjacent blades 39 arranged, the cross-section of which is relatively weak, so that it is the gas flow offer very little resistance. They serve to make the single-walled, to stiffen inner end pieces 36 'of the blades and in the desired position keep.

Wie aus Fig. 2 zu ersehen, ist das umgekehrt gekrümmte, äußere Endstück 36" der inneren Wand in der Nähe, jedoch in gewissem Abstand, von der im wesentlichen radial angeordneten, äußeren Wand 37 der nächsten Schaufel angeordnet. Die Schaufeln G' bilden daher eine Mehrzahl von nach außen divergierenden Strömungswegen für die durch den Läufer 15 ausgestoßene Ofenatmosphäre. Die inneren Teile dieser Strömungswege sind im wesentlichen spiralförmig in gleicher Richtung angeordnet, während die äußeren Teile derselben infolge der Form und Anordnung der Elemente 37 und 36" benachbarter Schaufeln im wesentlichen radial angeordnet sind.As can be seen from Fig. 2, this is an inverted curved outer end piece 36 "of the inner wall near, but some distance from, essentially arranged radially arranged, outer wall 37 of the next blade. The shovels G 'therefore form a plurality of outwardly diverging flow paths for the furnace atmosphere ejected by the rotor 15. The inner parts of these flow paths are arranged essentially spirally in the same direction, while the outer Parts of the same due to the shape and arrangement of the elements 37 and 36 "adjacent Blades are arranged substantially radially.

Die beschriebene Schaufelanordnung ergibt eine ausgezeichnete Verstärkung der Diffusorplatte, die auch schwere Lasten bei hohen Temperaturen trägt, ohne daß eine Verformung eintritt, die die gewünschte Lenkung des Schutzgasstromes beeinträchtigen würde.The blade arrangement described gives excellent reinforcement the diffuser plate, which also carries heavy loads at high temperatures without a deformation occurs, which affects the desired control of the shielding gas flow would.

An den äußeren Enden der Schaufeln sind Abstandsstücke 40 angeordnet, die dazu dienen, die Deckplatte 34 zu zentrieren und eine gleichmäßige Breite des Austrittsschlitzes 44 zu sichern. An einer Stelle des Umfanges der Deckplatte 34 kann ein Einschnitt 41 vorgesehen sein, der einen mit dem Rand 33 verschweißten Ansatz 42 (Fig. 2 und 3) aufnimmt. Dies verhindert eine Drehung der Deckplatte 34 gegenüber den übrigen Teilen der Diffusorplatte.Spacers 40 are arranged at the outer ends of the blades, which serve to center the cover plate 34 and a uniform width of the To secure exit slot 44. At one point on the circumference of the cover plate 34 An incision 41 can be provided, one of which is welded to the edge 33 Approach 42 (Figs. 2 and 3) receives. This prevents the top plate 34 from rotating compared to the other parts of the diffuser plate.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Diffuser plate for bell annealing furnaces for protective gas operation according to patent application W 16591 VI / 18 c, consisting of a base plate, one at the same time to accommodate the annealing rings serving cover plate and between the two plates extending guide vanes that are reversely curved on the outside as on the inside, with both the inner arcuate vane sections as well as the outer spiral-shaped Guide vane sections form guide channels widening outwards, the outlets of which are directed essentially radially, characterized in that the guide vanes (L ') are double-walled in the middle part by the inner guide vane sections (36) partially cover the outer guide vane sections (37) at a distance.

2. Diffuser plate according to claim 1, characterized in that spacers (38) are arranged in the double-walled part (36 ", 37) of the blades (V).

3. Diffuser plate according to claim 1 or 2, characterized in that the position of the inner end pieces (36 ') of the blades by spacers (39, 40) of small flow cross-sections is secured. References considered: U.S. Patents No. 2,580 283, 2 600 094.